羽毛球的空气动力(自转与偏心)

羽毛球有16根羽毛和球托组成,而羽毛是由鹅和鸭的飞羽(正羽)制作而成,是鸟类可以自由飞翔的很重要的表皮衍生物,作为羽毛球的重要组成部分或许跟空气动力有着密切的联系。

前文中讲了很多羽毛球技术动作,而这些技术大多受空气动力的限制,如果能了解其中的奥秘也许能让你更接近羽毛球的世界!

第一章 自转与偏心

理论一:地转偏向力,地球自转而产生的不同纬度的线速度差异会造成地表物体的运动发生偏向。

地转偏向力对海洋产生作用就形成了洋流,北半球的洋流顺时针运行,而南半球的洋流则是逆时针运行。

地转偏向力对天空产生作用,就会形成台风(飓风),北半球多称之为台风,逆时针转动,南半球多称之为飓风,顺时针转动。

台风是由热带上升气流形成的,所以产生气旋的方向与洋流相反,羽毛球旋转的原理与此类似(仅指重力下坠旋转部分)。


1)羽毛球飞行时会自转

在北半球,从球尾看是逆时针,从球头看是顺时针,这是由毛片的排列方式决定的,这个排列方式恰恰符合了地转偏向力的方向。

所以从理论上来说,南半球的羽毛球应该是反向排列的(毛片排列相反,从球尾看顺时针转动)

基于羽毛球自转的这个特性,在实际对战时会产生以下两方面的影响。


2.1)偏心性

左右手握拍的球员分别有各自的技术优势

由于球是逆时针旋转的,所以对于右手球员来说,内旋击球无法使球主动旋转,只有在正手劈吊时才有可能第一时间让球转动。

左手球员的优势就体现出来了,大多的内旋击球都可以让球产生旋转

换言之,在同等的条件下,左手球员内旋击球速度快(重杀快),右手球员外旋击球速度快(劈杀快,反手快)。

除此之外,人类心脏在左边,左手离心脏更近,相对来说,动力的输出更快;另一方面,人的大脑有一定的分工,左脑支配理性,精通逻辑性,控制右手,右脑支配感性,精通空间认知,控制左手,所以相对的来说,左手球员在球场空间感知、预判能力和节奏感上更为优越。

当然老天是公平的,左手在反手球和防守方面有一定的缺陷(也是因为自转方向所造成的),同时相对理性的右手球员能在大局的掌控上更加精准。

(注:高速旋转的物体会产生更多的摩擦阻力,在军事领域,虽然旋转的稳定性得到了一致的认可,但关于旋转是否能减少阻力一直是备受争议的,对于羽毛球来说另一种观点认为仅仅是因为左手球员的稀缺性,导致右手球员普遍不适应而已,跟旋转方向无关)


2.2)偏向性

羽毛球在飞行时有回旋偏向的可能性

从理论上来说,球的飞行线路会具有一定的偏向性,如下图所示。

在实际击球过程中出现这种偏向的原因跟足球的香蕉球类似,是由马格努斯效应而产生的外力作用引起的,而地转偏向力的作用则可以忽略不计,详见后文。

(未完待续)

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