4.25 对飘球原理的分析
<p>对飘球原理的分析
张永良</p>
<p>研究目的：
分析飘球的原理</p>
<p>文章脉络:
1 球体在空中的运动
<img src="https://www.showdoc.com.cn/server/api/attachment/visitFile?sign=a472067c2ff0361b14600f7f23d187b2&amp;file=file.png" alt="" /></p>
<p><img src="https://www.showdoc.com.cn/server/api/attachment/visitFile?sign=8cf3d353eb5d1ee89b544f0165706f0d&amp;file=file.png" alt="" />
为了方便研究可以将球体视为固定不动的，而球体周围的空气质点以Vn的速度向球体运动的相反方向运动并形成流线。
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假定球体的迎风面的空气的质点的压力为P1，球体背面的空气压力为P2，那么就会在球体前进方向的前后面形成压强差P1-P2，也就是因为出现涡流后的涡漩阻力。
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球体所受的外力包括：（1）由于运动员击球而产生的动量mVn；（2）地心引力P；（3）空气阻力f。这三个力形成一个合力Q。
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由于空气粘滞性，形成空气环流层，两侧流线疏密不均产生了一个垂直于球体前进方向的压力。
<img src="https://www.showdoc.com.cn/server/api/attachment/visitFile?sign=f21152dee8b55a0f1fc4a88fc069e9a5&amp;file=file.png" alt="" />
这个压力迫使球体运动轨迹发生偏转。
2 球体的振动
球在出手后就产生了晃动。发飘球的主要特点：（1）击球时力量集中，作用力的方向通过球的重心，不能使球旋转。要求击球时手和球的接触面积要小，发球一般把气嘴朝前，使较软的、弹性较大的球面与手的硬面接触；同时远离底线的大力发球效果较显著。
<img src="https://www.showdoc.com.cn/server/api/attachment/visitFile?sign=df2af6fce30f43fbd8a44ab55dd732fe&amp;file=file.png" alt="" /></p>
<p><img src="https://www.showdoc.com.cn/server/api/attachment/visitFile?sign=c0ccb0924538ebe12dccb9bfd4e7a330&amp;file=file.png" alt="" /></p>
<p>从流体力学的观点来看，根据伯努利方程：
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P是空气的压力，V是空气的流速，P为空气密度。
压强差P2-P1的方向是随球体振动变形而改变的，总是指向球体的凸起一侧。
（2）发力要突然、短促。
3 球体振动对其运动轨迹的影响
简谐振动：
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在球体没有振动时，球体是沿着横坐标作匀速直线运动的。在球体振动时，球体是按照曲线轨迹运动的。
阻尼振动：
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空气阻力的作用降低了球速，振幅也逐渐减小。
<img src="https://www.showdoc.com.cn/server/api/attachment/visitFile?sign=5d6a854ee2ddd18eb8edbc3a8ebc6722&amp;file=file.png" alt="" />
将图8中横坐标的时间换成速度表示，会发现初速阶段振幅虽较大，但是振动轨迹被运动的距离拉长。
4 球体振动可能形成的几种飘球
对排球来说，质量、弹性系数、振动周期都是固定的，可以变化的因素包括：（1）击球时作用于球体单位面积的压力。（2）击球的部位。（3）对球体各部分重量不均的利用，特别是对气嘴所处方位的利用。</p>
<p>A.击球部位的作用
运动员发飘球时，，要使击球位置通过球体重心，而且在水平轴线的下部。
<img src="https://www.showdoc.com.cn/server/api/attachment/visitFile?sign=fde7e6cf92fa85bc2ff17abbd63ff55e&amp;file=file.png" alt="" /></p>
<p>A的轨迹：
<img src="https://www.showdoc.com.cn/server/api/attachment/visitFile?sign=0dcc5487e6f02acb3b94612e3993ed2e&amp;file=file.png" alt="" />
B的轨迹：
<img src="https://www.showdoc.com.cn/server/api/attachment/visitFile?sign=ec8ac9c9f89fe95c01d5a993fe21fac8&amp;file=file.png" alt="" />
B.速度的作用
如果击球力量大，球速则快，球体变形则大，振幅也大，飘动效果就显著。
C.对球体各部分重量不均的利用
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发球时将弹性大的一面作为击球点，飞行过程中，气嘴部分会向最下面转动，造成球体转位。</p>
<p>总结：
击球时手掌必须和球体接触面积小，发力突然，才能造成球体振动，发出飘球。发射角小，发球力大，球就以较小的运动距离，最快的速度，最大振幅，飘动效果最显著时飞到对方场地。</p>