请问台球基本杆法的运动受力分析

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来源:未知 发布日期:2018-09-09 10:25 浏览:97次

台球作为一种绅士运动,不论是九球、双色球、斯诺克,台球的基础杆法都遵循着一些简单的理论力学原理,本次和大家分享的是基本杆法,是通过分析中、高、低杆母球正撞目标球后的运动状态,来讨论杆法背后的物理常识,当然如果你是一名台球爱好者,在遵循理论的基础上,不断练习才能正在真正将理论提升到实践,希望对大家有所帮助。

台球基本杆法的运动受力分析

台球基本杆法的运动受力分析

工具/原料

  
球杆、母球、目标球

方法/步骤

  
第 1 步

滑杆的产生与防治

1.为什么会滑杆?

在讲杆法以前,我们先来讲两个很重要的概念:安全击球区和滑杆,其实这是一个问题。用球杆击打主球上的点叫击点,面对主球平视是个圆形面,这个圆形面上到处都是可以打的击点。球和球杆上的撞头都是球面形的,如果球杆上的撞头在圆球的边缘部位时,由于角度过斜,便会发生“滑杆”现象。说明主球的球面上不都是可以用球杆击打的点位,而是有一定范围限制的。可以撞击而不至于打滑的范围称为安全击球区

2.滑杆的发生机理

不发生滑杆的条件是击球杆皮头在击点的切线方向受到的摩擦力f不超过球和球杆皮头之间的最大静摩擦力f0(假定每次都是水平击球)。由此可见,安全击球区范围的大小,是由球杆皮头与球面之间的静摩擦系数决定的。所以,优秀运动员在打强烈上旋球或下旋球之前,总要用粉块擦擦皮头以增大摩擦系数,从而增大击球角度。

3.滑杆的预防

但要注意假定,由于每个人的运杆习惯,以及架杆姿势,导致出杆时杆与桌面不能保持水平程度,所以每个人的击球安全区是不同的,另外皮头的直径、倒角、软硬程度也会影响滑杆的产生。故多加练习,知道自己的安全区极限,是每个台球爱好者打好球的关键,先知道斤两再上阵,没有准备的尝试就是99.99%的失败。

台球基本杆法的运动受力分析

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第 2 步

中杆与定杆

1.中杆击打母球的运动状态

很多人误以为中杆就是定杆,这是一种误区,先不考虑目标球,在桌面上以一定速度击打球的中点(假定每次都是水平击球),任其自由运动。由于球与桌面的摩擦力很小,一开始的运动过程中会与地面产生相对位移(滑动而非滚动),在之后的运动过程中会随着冲量的减弱,摩擦力产生的抵抗力矩最终将母球的运动形式变为纯滚动。

2.定杆的形成原理

台球可视为光滑、匀质、球形刚体,所以台球的碰撞可视为无摩擦、对心碰撞,碰撞过程中不会改变彼此的转动动量矩;另一方面,台球是等质量的,如果不考虑能量损失,碰撞后主球将其法向冲量全部传递给目标球,切向方向动量不变。

真正意义上的“定杆”,需要两个条件:

a)母球在滑移的区域段击打目标球。

b)冲量全部转移到目标球,致使母球停止,即母球正面完全撞击在目标球上。

只有满足以上两点,才能打出定杆。

3.定杆中母球与目标球的间距

当母球与目标球距离相对较远时,即超出滑移区间时,需要用中低杆或更大的力来击球。中低杆可以通过增加反向角速度,延长滑移区的长度;而更大的力度,则是增加冲量,两种方法虽然可以结合但还是有一定的极限,如果是超过台面一半的距离要做到定杆是十分困难的。

台球基本杆法的运动受力分析

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第 3 步

高杆

1.高杆的形成机理

由于台球均为表面光滑的实心均匀刚体球,故可认为在碰撞过程中动量和机械能守恒,由于两小球质量相同,故发生了“速度交换”。若之前击打的母球以质心速度为向前运动,则碰撞后母球的质心速度为零,被碰撞球以母球碰撞时交换的线速度运动。

首先考虑击打高杆的碰撞后情况,由于质心速度降为零,碰撞后瞬间只有角速度为的转动,此时小球受到一个向前的摩擦力,因此质心开始往前做匀加速运动,所以当角速度足够大时,会看到母球在碰撞后会不停反而加速,而且如果碰前的角速度越大,加速持续的时间也就越长。

2.高杆的注意点

如图所示,如用同样的力击打中高杆或高杆,由于击打点与球心的夹角不同,故产生的分力也不同,越靠近球心,角速度越小,高杆的效果越不明显,越远离则越大,但是要注意滑杆的产生,以及落袋的危险。

台球基本杆法的运动受力分析

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第 4 步

低杆

1.低杆的形成机理

在低杆球中,碰撞前母球具有逆时针绕质心的角速度,由于假设小球均为光滑均质球体,因此球之间的摩擦忽略不计,所以母球的转动不影响碰撞的结果。

由动量守恒和机械能守恒,被碰撞的球碰后速度,母球碰后瞬间质心速度为零,但有一个逆时针的角速度由于摩擦力产生的阻抗力矩的作用,最终母球会做纯滚运动。打出低杆后,最后母球将以的速度反向运动,而且随着碰撞前的转动角速度而改变,因此只有使得碰撞前的角速度达到一定值,才可能打出理想的效果。

2.低杆的注意点

对于业余选手来说,低杆是最难打的一种杆法,其实主要原因就是每次下低杆时,由于库边和手架限制,无法水平击打母球,切向分力过大而滑杆和由于径向分力过大母球击飞(容易伤人,Cue ball also can fly)。

台球基本杆法的运动受力分析

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注意事项

  
大力未必能出奇迹,要懂得方法才能打好球
出杆除了力量一个因素外,还要考虑杆的水平度,以及出杆的长度(即推动母球的作用力所作用的距离)
下低杆时,尽量手掌紧贴桌面,将杆保持在水平位置,另外必须在击打前重新擦好巧粉,以增加皮头与母球的摩擦力。
打高杆时,尤其是母球运行趋势靠近袋口时,要千万小心力度,不然容易落袋。
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