專欄 旋轉吧,網球 (淺談上旋球原理)

灌溉支持

名人堂 Dai Spencer Li Hao | 2015/08/24

A- A+

網球比賽與其他球類運動有個很明顯的差異之處,任何人不論是進入場內看比賽,或是透過轉播,都能輕易地察覺,全場的觀眾以及賽會工作人員在球賽進行中 (In play)是需要保持靜默的,如果在這當中,任何人,甚至包括球員本身,蓄意或非蓄意發出太大的聲響或是其他足以構成干擾 (Hindrance)的舉動時,主審會視情況給予提醒、警告、該分重賽 (Let)等等的應對措施。

然而,看似嚴格的規定,使得網球賽不能如同其他球賽,讓整場賽事歡呼聲不絕,熱熱鬧鬧的像辦一場歡樂的嘉年華會,但是,這也是網球的迷人之處,全場所有的人都心無旁騖的專注在那一顆黃澄澄的球,在網子的兩邊來來回回,偶爾穿插球員擊球時的吶喊、驚嘆,沒有人想要將視線離開那一顆決定勝負結果的球,同時欣賞著球員多年鍛鍊的成果和丰采。有一年的大滿貫賽,那一幕以觀眾為主角的畫面讓我印象深刻,現場轉播的攝影師,刻意將鏡頭轉向觀眾席,只見上萬名的觀眾同時左右轉動著脖子緊盯著球,不需要任何啦啦隊員的帶領,整齊劃一,那是最美麗的波浪舞了,這個幾秒鐘的畫面也被剪輯編入該年度的賽事宣傳影片。

當場上的球員以靈活的腳步奮力奔向最佳的擊球位置,頃刻間就要視來球情況決定這一球該怎麼打,同時完成向後拉拍 (Back swing)動作,在與球形成最佳相對位置的瞬間完成所計劃的揮拍 (Swing)動作以達成預設的回球種類、方向和落點,擊球之後還有優美的後勢帶拍 (Follow through),才完成一次完整的回擊,但是沒能就因此停下腳步,因為對手也正在重複剛才的步驟,甚至,已經完成預測,等在那裏要做攻擊了,因此,預判下一球的種類、方向和落點變得非常關鍵,藉此期望能夠預先為其做準備,甚至抓到攻擊機會,一舉得分。

以上是打網球的時候,場上來回的概略過程,其中「球的種類、方向和落點」是很關鍵的因素,有多種的球路,就幾乎視同有多種的「武器」,其中最常見的應屬「上旋球 (Top spin)」了,也是常常在轉播當中聽到的「過網急墜」所必須具備的球質。簡單的說,上旋球就是,當上刷球背之後,球朝著對手場區行進的同時,球體本身也正在向前方旋轉著,這個同時旋轉的效果就牽涉到了馬格努斯效應 (Magnus Effect)和白努力定理 (Bernoulli's Law),筆者常常也覺得這又是網球的另一個迷人之處,一個球員、一支球拍、一面場地、一顆亮晃晃的網球,當中牽涉到好多的,關於物理、材料科學、力學、人體骨骼肌肉等等的知識領域,工程背景的我,那些過去在學校學過的物理、材料、力學等等的教科書內容,能夠在「打網球」這件有趣的活動上得到應證,真是最好的溫故知新了。

那麼馬格努斯效應以及白努力定理究竟是什麼呢?為什麼能夠讓球「過網急墜」?又為什麼要讓球「過網急墜」呢? 簡單來說,這兩個物理定理主要在說明流體的速度與壓力之間的關係,這裡說的「流體」也包括空氣,當空氣的速度快,壓力降低。相反的,當空氣的速度變慢,壓力則升高,在生活中以肉眼即可時常可見這個效應的存在,例如一邊開車一邊吸菸,只要將窗戶開出一小縫隙,吐出的煙會自然而然地像是被抽出窗外一般的流出,這就是因為當汽車在行進中,窗外的空氣速度比車內的空氣要來得快,所以壓力低,而車內的空氣速度慢,壓力則高出許多,所以吐出的煙自然而然地就自動流出窗外。另一個例子是在火車站月台,尤其是在高鐵月台,這個效應會因為列車速度快而更加明顯,當高鐵進站時一定要遠離月台邊緣,原因是因為高鐵列車的速度會把月台邊緣的空氣「吸」過去,原因無他,一樣是因為速度快,壓力低,這個時候如果站得太靠近月台邊緣,容易造成危險。

那麼現在就來看看,這兩個效應在網球上的應用,以下兩個圖說明了上旋球的運動原理以及造成「過網急墜」的原因。

第一張圖是從側面看上旋球的揮拍方式,球拍揮向圖的右上方的方向造成「上刷球背」的效果,因此讓球在往圖的右方前進的同時也朝順時針的方向旋轉。

關於作者 / 作者更多文章 成為粉絲
Dai Spencer Li Hao

中華民國網球協會 (CTTA) A級裁判,C級教練。 我一直都還記得,那一年燠熱的夏天午後,我的第一支網球拍,還有從手中傳來球拍擊中球的震撼和感動。

slice

熱門文章

看更多

目前共有 0 則留言

回應文章請先「登入加入會員」,歡迎使用 facebook login 快速登入。 (為何鼓勵登入留言 ) 凡本站會員都有個人頁記錄留言,方便您可隨時查看您在哪些文章有留言,以及版主或其他讀者給您的回覆,讓您不會錯過任何一個與運動同好們互動交流的機會。

專題探討

2018美國網球公開賽

四大滿貫賽壓軸登場的美國網球公開賽火熱開打,除了要競逐高額獎金,更要力拼身為網球選手的超級榮耀,為自己的一年賽季劃下完美句點。

Back to Top