基于力学原理分析乒乓球正手近台拉球技术及改进途径_冯洁 (1)

DOI：10.3969/j.issn.1001-8972.2013.07.097基于力学原理分析乒乓球正手近台拉球技术及改进途径冯 洁 母顺碧云南师范大学体育学院，昆明云南 650500摘 要乒乓球近台正手拉球技术是一个由守转攻的技术，使用这个技术的时候，有可能给对手制造麻烦，造成对手回球质量不高；也有可能虽然能将球拉起但是质量不高导致对手用反撕技术可以直接得分。

怎么能发挥更大的旋转和速度以及发力的合理性，对近台正手起拉下旋球的拉球技术进行力学分析，找到制约球速的因素，根据制约因素找到解决的途径，让此在比赛中发挥最大的优势。

关键词乒乓球；正手拉球；力学分析；制约因素；解决途径AbstractTable tennis’s close-to-table plays which is at technology of defensive play. The technique can cause trouble for opponent and lift the ball，but it may lead it opponent return with in counter looping. How to return with a fast speed of swing and playing a rationality method? Analysis of forehand-close-stroke to find the restriction factors of velocity. Maximize the advantage in the race.Keywordstable tennis；Forehand；mechanical analysis；constraints；approach乒乓球是一种技巧性、灵巧性和对抗性很强的运动，以速度和力量为克敌制胜的方法，要想赢得比赛就要靠积极的进攻和准确的上手时机以及拍型的控制。

而能在第一时间将乒乓球拉起来并给对手造成麻烦，给自己创造进攻机会就显得尤为突出，本文就试着分析从相持的下旋球主动上手将球拉起做力学分析，对拉球的动作的提高做改善。

1 拉球过程中的整个受力分析1.1 拉球前乒乓球的力学分析搓球是乒乓球的基本过渡技术，也是在相持阶段起到转攻为守的防守技术或者为自己进攻做铺垫，所以下旋球是运动员拉球前乒乓球的状态，此时乒乓球的受力分析如图1所示。

图1 为拉下旋球前球与桌面的受力分析此时所受的力为摩擦力，所受力的大小为(1)(此时的μ为乒乓球桌面的摩擦系数，F N 是指乒乓球桌面受到的正压力也就是乒乓球的质量mg)图2 球离开桌面到击球前受力状态在此过程中，乒乓球只受到重力的作用。

而这时的速度主要取决于对手的来球的速度。

1.2 拉球前球拍的受力分析在乒乓球拉球技术中，拉球前都有引拍的动作，这样保证了在击球的瞬间给球足够大的速度，既要保证肌肉的充分拉伸，同时也要注意拍型的调整，以便达到最佳击球点。

球拍是由静止到击球瞬间到达到获得最大的击球速度，力学分析如图2所示。

图3 拍子在击球瞬间获得的最大速度根据牛顿第二定律，F=ma (2)由得， (3)（此时的 是指球拍的质量）由(3)可以看出速度和质量成反比，和力还有时间成正比[4]。

针对乒乓球的技术要求来说，要使拍子在击球瞬间能够获得较大的击球速度，在球拍的重量一定、时间缩短的情况下（这里必须说明的是，虽然时间和速度也是成正比例关系，但是根据实践经验和人体运动生理学的特点来说，时间越短肌肉的爆发力越好），要是球速达到最大就必须使力量达到足够大。

1.3 在拉球瞬间球拍与球的受力分析有了前面的基础理论，我们可以推断出来，要使击球后球的速度达到最大值，就要考虑来球的速度和挥拍的速度，因为前者是不受运动员自身控制的因素，也就是比赛中不可控的因素，因此想要提高击球后的速度，只能在自身可控的挥拍上做文章。

如图4～6是拉球瞬间球和拍子的受力分析。

从三个图中可以看到，在下旋球变成上旋球的过程中，乒乓球由原来的顺时针旋转变为了逆时针旋转，也就是由下旋球变成了上旋球的过程，在图4中此时是击球前的状态，乒乓球是顺时针的旋转，它所受到的力仅为自身的重力。

挥拍的过程中，拍子受到的也是自身的重力和手给的推力。

在图5中，这是击球瞬间的简单力学分析，在这个过程中，就是下旋球转化为上旋球的过程，是拍子的力量与速度将球的下旋克制抵消外，又附加给球的逆时针旋转的，同时拍子的力量改变了乒乓球的运动方向。

在图6中，这时球和拍子已经分离，球拍改变球的运动方向和旋转方向已经改变。

力是可以以改变物体运动的方式[4]，从三幅图中可以看出来，同样拉球也是改变球的旋转方向和运动方向的力，力越大改变的越明显。

在这个下旋变上选的过程中，发力是克服乒乓球原来的运动方向，并改变来的运动方向，所以要是下旋变上旋球后球速能达到最大值，必须加强力量。

图4 击球前的受力情况图5 击球中拍子给球的力学分析图6 击球后球的旋转方向发生了变化城镇化与城市发展Development of Towns & Cities中国科技信息2013年第07期 CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Apr.2013运用：目前，本市石质盖板主要有弹格石、透水石子(又称彩胶石，是海砾石与树脂组成)在市区运用较多，鹅卵石在郊区运用相对稍多，板状石质盖板运用较少。

石质盖板不易在车流人流较多的地方运用，其较适合运用在行人较少的重要道路上运用，如重要历史风貌区的道路或者景观道路。

3.5 木质盖板优点：形式较灵活，韧性、脚感较好，易分割，环保，运输铺设较方便。

不足：耐用性欠佳，易腐烂、破损，尤其是在潮湿的环境中。

运用：木质盖板运用较少，其主要分为木棍盖板和木条盖板，如崇明县的西门路。

该类盖板的耐久度受环境及木质种类的影响较大，在人多、潮湿、多雨或者大型常绿乔木的环境中不宜使用。

如果确需使用，应选用韧性高，耐湿性强，耐腐蚀的板材。

3.6 土质盖板该类盖板是指泥土经过烧制而成的砖、陶粒或者其他形式的盖板。

优点：较耐用，外观古朴美观，透水透气性较好，运用形式多样灵活，砖型可以平铺也可以竖铺甚至是斜铺，根据需要还可以组成不同边纹的树池；陶粒可以进行单独覆盖性铺设，也可以与其他盖板结合使用。

不足：其原料是泥土，对耕地或者土地有一定的破坏性，环保性欠佳。

且价格较高，运输铺设较费人工。

运用：该类型的盖板较少，在闵行区部分道路有应用如莘建东路。

该类型的盖板宜小范围使用，如在历史风貌区的行道树可使用该类盖板，以与整体环境相匹配；陶粒易流失，影响行人安全，不易铺设在人流较多的道路上。

3.7 植被覆盖物根据植物材质和高度可分为地被、草坪、花卉、小灌木。

优点：种植方便，覆盖及景观效果好，有生命力，较环保，且价格较低。

不足：养护管理较麻烦，垃圾不易清理，不宜在人流车流较多的道路上应用，同时存在与行道树争水肥的现象。

运用：植被覆盖物色彩丰富，且具有生命力和环保的特征，在郊区及较宽阔的道路上运用较多。

在选择植被作为覆盖物时，要注意考虑到行道树的根系特征以及植被的特性，如选择地被和草坪植被时应考虑到生长低矮、生命力强、耐践踏，管理相对粗放的的植被；选择花卉作为覆盖物时应选择多年生、适应性强同时具有一定色彩的宿根花卉；选择小灌木作为覆盖物时要与深根性行道树搭配。

3.8 生态型盖板目前，对生态型盖板还没有明确的定义，笔者认为生态型树穴盖板应该是指其材料来源于回收利用物，可反复利用并且对行人、行道树及环境无危害的盖板。

目前，本市运用较多的是废旧轮胎材质做的盖板和树皮覆盖物。

优点：环保，可反复利用，铺设方便，形式多样，外形较美观。

不足：轮胎废旧物材质盖板，耐用性稍差，遇水易变形，不利于行人通行；树皮覆盖物易流失，在人流车流较多道路不宜采用此类盖板。

该类型盖板生产工艺技术欠成熟。

运用：目前，本市生态型盖板在郊区运用相对较多，如宝山区的友谊路，奉贤区的南桥秀龙路等。

随着人们环保意识的增强，生态型盖板发展空间较大。

当前生态型盖板尤其是废旧回收物加工技术有待进一步提高，在生态性的基础上应进一步提高耐用性。

另外，还有玻璃钢质盖板，玻璃钢盖板是利用玻璃纤维作为增强材料，以不饱和聚酯树脂、乙烯基树脂或酚醛树脂等作为基体材料组成，该类盖板属于新型材料，价格较高，在本市运用较少。

随着技术的不断发展，新型盖板也会不断出现。

4 问题与建议尽管我市行道树树穴盖板与以往相比取得了较明显的进步，景观度也大幅度提高。

但也存在一些问题，主要集中在以下几个方面：强度不够、易变形、成本高、易成垃圾堆积点以及施工粗糙等。

树基覆盖是生态城市建设的必然要求，建议相关部门多加引导 [6]。

因此，行道树树穴覆盖意义在城市建设中有着重要的作用，笔者认为做好行道树树穴盖板工作应从以下几个方面着手：一是加强标准的宣传与贯彻工作，把宣贯工作与考评管理相结合，以标准为依据，通过考评管理促进提高；二是盖板生产企业应进一步改进生产加工工艺，提高质量，降低成本，丰富形式，生产出更多的适合道路立地条件、周边环境的盖板；三是提高施工质量。

优质的盖板也需要优质的施工质量作保障，在巡查中发现一些道路的盖板问题，如凸起、变形等是由于施工质量较粗糙造成的；四是应加强交流，不断学习、吸取其他城市的先进经验，借鉴其他城市好的做法。

5 结语任何类型的覆盖物都有各自的优点和缺点，在具体的应用中要做到因地因树制宜，做到物尽其用，扬长避短。

如在繁华商业的树穴覆盖应以水泥、铸铁等抗压盖板为主，在景观道路上宜选用植被覆盖，若选用盖板时应注意色彩的协调度，在历史风貌区的盖板宜选用石质或水泥质方格盖板或者小青砖。

我们相信随着科技的进步以及人们的重视，行道树树穴盖板的形式会更加丰富，色彩会更加协调，在城市绿化中的作用也会更加重要。

参考文献[1] 张本全.合肥行道树现状研究[J].安徽农学通报，2009，1(11)：155-156[2]吴永波,薛建辉.城市行道树的研究现状及展望[J].中国城市林业，2005，3(2)：54-56[3]张明.行道树树穴处置方法初探[J].甘肃林业高职教育(综合版)，2008，(02)：43-43[4]江铭.浅谈园林硬质景观中的生态美[J].中国公园，2001，3(4)：25-28[5]DG/TJ08-2105，道树养护技术规程[S].上海：上海市建筑建材业市场管理总站，2012[6]汤巧香，王琳.城市树基覆盖现状调查及绿化装饰的研究[J].山东林业科技，2010 ，189(4)：48-51作者简介杨瑞卿（1981-）.男，河南商丘人南京林业大学硕士研究生，研究方向上海市行道树养护技术与管理。

2 制约因素从前面一系列的图中，我们可以看到，拉球过程中球是从下旋变为了上旋，使乒乓球运动旋转方向发生改变的是，球拍给力的作用结果，球拍的运动过程是由静止到在击球瞬间达到一定的速度，通过受力分析得出，球拍在击球的瞬间给的力必须满足，球拍在击球的在击球瞬间去克服乒乓球自身的原有状态，并且还要改变原来的运动状态，通过公式得出，要是速度v在击球瞬间达到最大，有两种方法，第一是无限的增大作用力F；第二是增加时间，（增大引拍的距离）。