Page 51 - EV Hypercar突破重量與動力極限
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這個結果會增加初始的揮拍 重量(SW)。如果把重量加到手把 上,SW不會增加,只會改變球拍 的整體重量和操控性。
上旋球
「上旋球」(topspin)是網球 比賽中最重要的擊球方式之一。 這個動作包含手腕快速的轉動和 從下往上的擊球。你需要透過球 拍讓球產生旋轉的動作,以啟動 流體力學中的「馬格納斯效應」 (Magnus Effect;如同足球一樣), 以便讓網球能夠在流體(空氣)中快 速地旋轉。在流體中一個旋轉的物 體會立即拖著與它接觸的流體層, 之後再拖曳其他流體層,形成許多 圍繞著不同同心圓旋轉的流體層。 根據旋轉速度的不同,球的平移效 果也有所不同。
球場的類型
比賽的場地可能有不同的表 面型態。草地、黏土和混凝土各自 產生不同的比賽結果。在物理層 面上,球的行為是不同的,根據回 彈理論所提供的第一特徵指出, 一個球體的物理系統是受到由球 拍撞擊(vx1)所產生的水平速度和 由於重力影響所產生的垂直速度 (vy1)所決定的,如圖5所示。在球 體表面受到撞擊之後,針對一個確 定的入射角,這兩個速度會降低 (vx2和vy2),網球則短暫變形並升 溫,同時也會根據所回彈的表面不 同而損失部份的能量。
結論
網球是一種隨時都會應用到 物理和數學概念的運動。地形和 擊球的差異會讓比賽變得難易預 測,而網球運動員必須徹底地研究 這些概念才能取得勝利。堅硬的場 地會減慢平擊球的速度,但提高旋 轉擊球的速度。整個比賽幾乎變成 是運動員之間的個人事務。大氣條 件也會影響擊球:濕度、溫度和氣 壓都是必須考慮的因素。但有一件 事是可以確定的:以最大速度丟出 去的網球具有極大的動能,足以對 人們造成致命傷害。
在網球落下的幾分之一秒內, 也會開始在球場上滑動,覆蓋一小 段距離(D),而該距離的長短取決 於球場表面的摩擦力。在此轉換 階段,球會恢復旋轉運動,然後上
DESIGN IDEAS
升以準備下一個反彈動作。當然, 不論是不是上旋球,這個反彈都是 不同的。圖6顯示在一個黏土球場 (紅色圖)和草地球場(綠色圖)的擊 球模擬。第一張圖顯示沒有上旋球 的擊球,第二張圖則顯示採取上弦 球的擊球動作。在沒有上旋球的 擊球時,以130km/hr的速度拋 球,到達底線的速度會比原來的 速度少14%。如果是每分鐘400 轉(400RPM)的上旋球,則網球到 達底線(和之後的回彈)都是相同 的速度和相同的時間。這其中唯 一的差別在於50公分的高度差, 較有利於黏土球場。
 圖6:網球在黏土球場和草地球場上的不同反彈型態。
在強力的旋轉球狀況下,當網 球與球場表面撞擊的瞬間,球頂端 的切線速度會比整個水平速度大。 在撞擊期間,較上方的切線速度會 降低到和水平速度一樣,然後球會 開始旋轉,在受到表面摩擦力的效 應之後,再次啟動(向上彈)。地形可 能使得平擊球比旋轉球慢得多。
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