в начало
  Магазин Все для настольного тенниса
поиск на портале
ТЕХНИКА
Уроки игры
Мастер-классы
Подачи
Приемы подачи
Тренировка
Топ-спины
Тактика
Советы
Мнение
Видео
Разное
Удары
Подачи
в начало сайта   ТЕХНИКА  Мнение
версия для печати  

Занимательный пинг-понг

Эпизод XI: Эффект Робинса


Вихревое течение воздуха вокруг вращающегося объекта.

Рисунок - Юрий Арзуманян.

Когда говорят о том, что вращение мяча влияет на траекторию его полета, например, за счет создания подъемной силы при нижнем вращении, то обычно ссылаются на эффект Магнуса. Но Магнус исследовал цилиндрические тела. А в настольный теннис не играют цилиндрами. В него играют маленькими и очень легкими сферическими мячами.

Аналогичный эффект для вращающихся сферических тел открыл Бенжамин Робинс. Так что, когда мы с вами используем вращение мяча в игре, то прибегаем не к эффекту Магнуса, а к эффекту Робинса!

Конечно, можно сказать, что не так уж и важно, на чей эффект ссылаться, разве что в интересах исторической справедливости. Зато важно правильное понимание влияния этого эффекта на движение мяча и технические элементы настольного тенниса. Об этом и пойдет речь.

Итак, нижнее вращение создает подъемную силу, что и показано стрелкой вверх на картинке обтекания мяча. Соответственно, верхнее вращение дает обратный эффект, то есть устремляет мяч вниз. Конечно, игроку нет необходимости постоянно держать в памяти такие свойства. Он автоматически использует свои навыки и когда играет подрезкой, то придает мячу нижнее вращение, а когда топ-спином, то соответственно верхнее.

В настольном теннисе принято по манере игры характеризовать игроков как приверженцев либо защитного, либо атакующего стиля. Хотя это деление в какой-то мере условно, так как современные защитники прекрасно умеют атаковать. Другое дело, что об игроке можно говорить как о защитнике при явном предпочтении применяемых им защитных приемов в игре. И наоборот.

Но какие приемы следует считать защитными? Есть ли для этого какое-то объективное объяснение, связанное с механикой настольного тенниса, а не с тем, что игрок, мол, не обладает высокой скоростью, реакцией и потому предпочитает защитный стиль?

Ведь в защите, как правило, играют дальше от стола, на топ-спин отвечают подрезкой, а не перекручивают. Мяч от защитника летит явно медленнее. Означает ли это, что защитник слабей бьет по мячу, и что он вообще более медленный игрок или дело в чем-то другом?

Вот в этом нам и поможет разобраться эффект Робинса.

Давайте рассмотрим технику игры защитника.

При подрезке топ-спина в средней или дальней зоне удар ракеткой наносится так, что движение начинается где-то на уровне плеча и далее сверху вниз и вперед. При этом и мяч уже опускается, то есть движение тоже вниз. И, казалось бы, по всем законам физики мяч должен еще сильнее ускориться в своем падении и тоже мчаться вниз! Но он, почему-то, поднимается высоко вверх, перелетает через сетку и только потом опускается.

В ходе наблюдения за игрой со стороны трудно уследить за мячом и мысленно начертить его траекторию. Слишком все быстро происходит в настольном теннисе! Зато это позволяет сделать современная компьютерная техника, моделируя движение мяча с учетом параметров обтекания его воздухом.

Для этого мы подберем более или менее реальные параметры движения мяча и увидим все особенности траектории полета при подрезке. Пример такой траектории показан на следующем рисунке.


Пример траектории полета мяча с нижним вращением в настольном теннисе. Размерная шкала в метрах.

Рисунок - Юрий Арзуманян.


Что примечательного можно увидеть на этом рисунке?

Две вещи. Первая – вначале полета траектория мяча загибается немного вверх и только потом, вблизи вершины, изгиб меняется на противоположный. Вторая – протяженность траектории от начала полета до вершины (восходящая ветвь) значительно больше длины траектории от вершины до падения мяча на стол.

Все это объясняется тем, что вначале подъемная сила преодолевает силу тяжести и поднимает траекторию. Потом, с падением скорости мяча, падает и подъемная сила, и мяч как бы "неожиданно" опускается на стол.

Почему это происходит?

Да потому, что подъемная сила мяча зависит от двух факторов. Это скорость поступательного движения и угловая скорость вращения мяча. Но вот показанное на цветной заставке (вверху справа) вихревое течение вокруг мяча из-за его вращения создает еще и сильное дополнительное лобовое сопротивление. Оно как бы увеличивает мяч в размерах за счет увлекаемого вокруг него потока воздуха и потому сильнее тормозит мяч в поступательном движении, чем когда мяч не вращается.

Но и скорость самого вращения мяча тоже быстро падает за счет его трения о воздух. Так что одновременно падают скорости поступательного и вращательного движений. Вот это-то сложение эффектов в конце полета достигает такого уровня, что приводит к более быстрому падению мяча.

Если компьютерной программе задать очень сильное нижнее вращение, то мяч может и мертвую петлю описать! В реальной игре, правда, этого наблюдать не доводилось.

А что же насчет скорости полета мяча?

Дело в том, что как бы сильно вы не играли подрезкой по топ-спину, то есть, даже если скорость движения ракетки защитника ничуть не уступает скорости ракетки атакующего топ-спином игрока, все равно мяч замедлится! И происходит это из-за противоположности направлений скорости ракетки и вращающегося мяча в ходе их контакта.

Это мы уже обсуждали в предыдущем Эпизоде. В том материале показаны эти направления скоростей поступательного движения ракетки и мяча в результате их контакта при, например, перекруте топ-спина, где эти скорости складываются (стрелки на рис. 3Б направлены в одну сторону) и при игре подрезкой по топ-спину, где они вычитаются (стрелки на рис. 4Г направлены в разные стороны).

Но раз мяч летит медленнее, то нужна какая-то сила, помогающая ему долететь до цели. Такой силой и служит подъемная сила, создаваемая эффектом Робинса.

Так что защитники ничуть не уступают нападающим в скорости. К тому же им еще приходится и больше перемещаться, то есть они тратят больше энергии. Это из-за того, что стоя дальше от стола, они преодолевают большее расстояние при смене нападающим направления атаки.

Ну, что ж. Эффект Робинса помогает защитникам. Значит ли это, что он действует во вред нападающим? Не совсем.

Но об этом мы поговорим в следующем эпизоде.


Юрий Арзуманян
эл. почта @
08.07.2007 г.

Ссылки по теме:

27.03.2009  Судья... Автор RUSTT.ru на чемпионате мира в Японии
06.04.2007  Европейское застолье... Размышления телезрителя о чемпионате Европы-2007 по настольному теннису
23.02.2007  Занимательный пинг-понг Эпизод X: Экстренное торможение
06.01.2007  Занимательный пинг-понг Эпизод IX: Стратегические игры
01.12.2006  "Что в имени твоем?" О пользе транскрипций в настольном теннисе и не только
все ссылки по теме »
Rambler's Top100 Rambler's Top100
Такая история...
07.03.2016
"Чеширский кот"... Итоги 53-го командного чемпионата мира настольного тенниса в Малайзии-2016
08.06.2015
Мне 14 лет, я в десятке... Мировой рейтинг настольного тенниса за июнь
08.05.2014
"Здравствуй, кэп"... Итоги 52-го чемпионата мира настольного тенниса в Токио-2014 и опроса на сайте
30.10.2013
"Волшебный телевизор"... Федор Кузьмин, Михаил Соколов в гостях у Лаймы и Анатолия Амелиных (видео)
20.10.2013
"Волшебный телевизор"... Анна Тихомирова в гостях у Лаймы и Анатолия Амелиных (видео)
Детали
Опять в первый класс Уйду к роботу…
Опять в первый класс Запутался в ногах
Мастер-класс Анатолия Амелина (топ-спин справа)
Мастер-класс Анатолия Амелина (топ-спин слева)
Мастер-класс Екатерины Эдель (универсальный топ-спин - часть первая)
Мастер-класс Екатерины Эдель (универсальный топ-спин - часть вторая)