漫话乒乓球与物理

　　人人见过乒乓球，人人爱打乒乓球。圆圆的、轻轻的空心薄壳圆球，它是用俗称“赛璐路”的化学材料制成的。这种材料的主要成份是硝化纤维，它弹性好，易燃。通常制成白色，在墨绿的球台上，很醒目。为了电视转播时易于观看，后来又规定使用桔黄色的球和蓝色球台。

　　乒乓球比赛的规则有许多条，如球台长、宽，球网高度以及发球和得分的规定。但核心的一条是，把球打在对方的半张球台上。

　　从战术上说，就是使自己攻过去的球对手接不住，如速度快、角度大、落点刁钻，并使对方的来球易接，不失误。

　　乒乓球拍的发展历程在三十年代、四十年代人们使用的球拍还是光光的木头板，如同现在板羽球(三毛球)的拍子。就好象两人在桌子上打网球，所以乒乓球的英文名字就叫tabletennis.五十年代初，有人在球拍表面蒙上一层胶皮，既利用胶皮增强了球拍的弹性又延长了球与球拍的接触时间，这样就增加了球受力的时间，打出的球更快更有力。

　　五十年代初，有人把蒙皮的表面制成颗粒状，增大了摩擦，可以加强球的旋转。这样，拉球和削球等控制球的战术就应运而生了。此后又有人在胶皮与木板之间增加了一层发泡橡胶(俗称海棉)，更增大了弹性和攻击力量，同时也保持了表面的颗粒状胶皮，利用粗糙的表面来增大摩擦，控制球的方向。这种格局基本上保持到今天，人们把它称为正胶海棉拍。这种胶粒出球速度快。人们绞尽脑汁革新胶皮和海棉材料。到六十年代初，一家日本球拍公司，突发奇想，研制了一种粘性很强的橡胶材料，并把它反过来(凸起的橡胶颗粒朝里贴在海棉上)。它不是靠表面粗糙而是靠增加粘度和增加球与胶皮的接触面积来增大摩擦力。这无疑是球拍的一次革命，既而就引起了乒乓球技术的一次革命。

　　因为此前的打球技术主要是靠推挡、抽杀、扣杀，这些技术的共同点都是迎面击球，把球档回去，主要靠力量和速度制胜。自从出现了反贴海棉拍，拉攻就成了另一种主要技术手段。拉球其实就是在击球的同时再沿球的切线方向使劲地蹭它，使它一边前进一边旋转。以前也有拉攻，但球旋转不剧烈，所以那只是个过渡手段，缓解对方的进攻，制造抽杀或扣杀的机会。用反贴强力拉攻不仅提高了攻球的稳定性，而且靠球的强烈旋转造成对方接球下网或出界等直接失误直接得分。这种战术有极大的杀伤力。一时成为一种锐不可挡的秘密武器。由于球在前进方向上高速旋转，它的运行路线就不是直线也不是由于重力造成的抛物线，而是一种质心运动加上阻力和强烈旋转作用形成的特殊弧形路线。人们把它称为弧圈型上旋球。一些著名的足球明星踢出的“香蕉球”也就是由于这种力学原理形成的侧弧形路线，使人无法判断它的前进方向。弧圈型上旋球比香蕉球的旋转更强烈百倍，一时间所向披靡，使当时在世界上叱咤风云以速度制胜的世界冠军庄则栋在日本的弧圈球小将木村、三木、长谷川面前一筹莫展。

　　弧圈型上旋球和前冲式上旋球运动员在击打来球时，要保持球拍与水平面有一定的倾角。球就能越过球网，落在对方的球台上。在击球时不是用这种倾角迎面发力，而是使球拍大角度地向上“蹭”球，造成强烈旋转，球落到球台后就会大角度弹起并旋转，一触对方球拍立即高高飞起。这就是弧圈型上旋球。另一种拉球的方法是把倾角减小，球拍在球的顶部向前“蹭”球，球的旋转力很强，运行路线更加平直，一触球台就前冲下滚，与正常的运行路线截然不同，使对手措手不及，运动员称之为前冲式上旋球。

　　长胶遏制了弧圈球正在这危急的时候，中国漏现出一位力挽狂澜的小将张燮林，以他神奇的打法，魔术师般的技巧和舞姿一样轻巧优美又舒展的动作使世界震惊，把不可一世的日本选手一个个斩于马下，为中国队立下汗马功劳。张燮林原来是一个削球选手，惯于以柔克刚。他的广泛灵活，跑动范围大，远离球台，当对方的来球速度减低后，他用球拍轻轻地一削、一拨，就使球稳稳地落到对方球台，软磨硬泡，对方攻击型选手耐不住性子，频频发起进攻，屡屡造成失误。

　　那么，他是如何化解高度旋转的弧圈球呢?关键在于他的球拍，这是一件威力无比的秘密武器。他的球拍没有海棉，只有一面胶粒很长的胶皮(俗称长胶)。长胶为什么能化解上旋球呢?这要从海棉拍“吃球”说起。当攻方拉攻时，球是向上旋转的，而在守方的球拍接触球的一刹那，球是向下旋转接触球拍胶粒。由于强烈的摩擦，球就会受到反作用力，转而向上高速旋转，猝不及防，球就飞丢了。如果应对得当，球就会挡回对方球台，仍形成上旋球，但旋转已不那么强烈，正好造成对方扣杀的机会。

　　但是，如果球拍的胶粒很长、很细、很软，球在球拍上就不会受到反作用力，如同蹭到了刷子毛的尖，一扫过去，旋转方向没有改变，只是稍稍遇到点儿阻力，旋转被减弱了。如果继续沿原方向旋转，回到对方手里，也成为了下旋球，使对方措手不及。而张燮林是绝不会“吃球”。他可以凭借手腕的动作，使回球不转或下旋，变幻莫测。总之是与一般选手的回球截然不同，最终出奇制胜。

　　合力球与上抛球靠球的旋转制胜，已经成了重要的得分手段，而发球时制造旋转就更可以先发制人。旋转的强烈程度取决于球与拍发生侧向撞击的速度。乒乓规则要求发球时球必须向上抛起，这时如果把球拍向下切，摩擦球的侧面，球的旋转就会加剧。这是利用了物理中的相对运动、相对速度，在实践中发挥了明显的技术效果。这就是所谓的“合力球”。充分体现“前三板”的威力。这种发球制胜的手段几乎无人能敌。于是引起欧洲选手们的一片抗议和。国际乒联也认为发球决胜负会限制乒乓球对攻技术的发展。回合少了，观众就没有兴趣了，失去了观赏价值。于是修改规则，发球时，不得在球上升过程中击球。这样“合力球”事实上就被取消了。不过，这倒更促使教练员们对物理发生了兴趣。既然合力球的根本关键是球与球拍相对摩擦的速度，那么，就把球高高地抛起来。

　　因为根据物理规律，如果忽略空气阻力，那么上抛物体的初速度和它下落到这一点时的速度是相同的。既然发球上抛时不准击球，它下落时总不能还不让打呀，只是速度还是那么快，球还是那么转。球程弧线与挥拍动作前面谈到，是否能把球回击到对方的球台上，而不至出界或落网，关键在于球拍与水平面的夹角。倾角过小，球必落网;倾角过大，球就出界。有时，打球时使用了惯用的成功的角度，一个好机会一使劲，球就落到界外了。问题出在哪儿了?怎么调整呢?原来是挥臂动作过大，球拍触球时间过长。根据物理中的动量定理，球速度的增加，和球接触球拍受力的时间长短有关。这就如同步枪的枪管长，子弹受火药气作用时间长，子弹的出膛速度就快，子弹就打得远，而手枪枪管短，子弹速度慢一样。因此，如果球行程过长，就要调整挥臂动作，缩短挥臂行程。

　　总之，乒乓运动的产生和发展都是和力学、运动学紧密相联的，恰当地运用物理知识，球路变化一定能更得心应手。