乓球,作为我国的国球,不仅是一项深受群众喜爱的休闲运动,更是我国在国际体育竞技场上的传统优势项目。
3月31日,WTT世界乒联仁川冠军赛在韩国仁川完成全部赛程,中国队选手孙颖莎 4比0战胜队友王曼昱 ,获得女单冠军;中国队选手梁靖崑4比1战胜巴西队选手雨果·卡尔德拉诺,夺得男单冠军。
但 为成绩 自豪的同时,大家有没有注意过乒乓球比赛的细节呢? 比如: 小小的乒乓球,是如何拥有巨大力量的呢? 为什么赛前裁判要特地检查比赛双方的球拍? 大家为什么要自带球拍,每个人的球拍不一样吗?
首先,我们要知道,赛场上“乒乒乓乓”,往复飞跃,主要源于球和拍之间的撞击动力学过程。比赛中,球和球拍的碰撞接触时间仅为千分之一秒,乒乓球飞行速度最高可达每秒47米!电光火石之间,球拍表层的橡胶和海绵会因为球的快速挤压而变形、同时吸收动能储存变形能(当然,球也会变形储能,球拍底板也会发生微小变形);当总动能达到某个极小值时、形变达到最大值,此后海绵和橡胶层形变恢复,变形能快速释放,转化为乒乓球的动能,于是乒乓球“脱板”而飞,抵达对方队员球拍后,又会开始下一次的碰撞与飞跃。
如果在击球瞬间,乒乓球的受力方向没有通过球心,切向摩擦力就会使球发生转动。除了球和拍的相对运动姿态外,影响切向摩擦力的主要原因是球与拍的材质和工艺,因此,通过优化技术可以制造出更高级的球和球拍,让击球更具“杀伤力”。
目前的国际比赛中,乒乓球是由赛场统一提供的,但球拍却是队员自行携带的,这是为什么呢?
因为球拍的使用契合着运动员的自身特点和习惯,往往需要长时间的磨合才能提升技巧水平、达到“人拍合一”的境界,而乒乓球本身则影响没那么大。
但从另一方面而言,球拍的自行携带机制也从硬件上给比赛带来了极大的不确定性!
可以想象,为了争取更大的胜利,各国都会投入大量研发工作来提升球拍性能,球拍结构越来越复杂;纵观乒乓球运动的发展,技术打法的革新与球拍变革息息相关。
目前,球拍大都由底板、海绵和胶皮三部分组成,随着这三部分结构的不断创新,技术打法越来越追求快速、强旋转,重视“几招毙命”、回合减少的“速效”打法,但同时,这会显著降低乒乓球比赛的观赏性和趣味性,让“拼体育技术”变成了“拼工业技术”,与奥运的竞技精神可不相符。
好在,国际乒联对直接影响球拍和球撞击过程的重要参数上给出了系列规范。虽然目前对球拍的形状和重量没有统一规定,但在球板特性方面作了强制性要求,包括:球板应当足够平整、坚硬;球拍底板中天然木料层占比不小于85%,木料间粘接层等辅助材料厚度不大于总厚度的7.5%、也不能厚于0.35mm,海绵层厚度不大于0.4mm;以及,橡胶层不允许使用长胶等等。
因此,为了进一步保证比赛的技术公平性,赛前会有专门的检测处对球拍进行检测。检测内容主要包括球拍表面平整度、球拍表面光泽度、水溶性胶水和胶皮海绵合法性等等。
在球拍的发展历程中,还有一个小插曲——早期运动员曾使用到有机溶剂溶解橡胶精制成的快速胶水,来实现多变的撞击以控制球速和转动。因为它在粘合球拍底板和海绵层时,能在短时间内形成特殊的分布式气囊结构;然而,这种快速胶水对人体伤害很大,所以渐被禁用,而球拍是否含有快速胶水也成一项重要的检测指标。
球拍底板虽然不直接触球,但却是整个球拍的承力主体。 和底板相关的参数有: 硬度、弹性和底劲。 “底劲”又是啥? 从力学上简单地讲,它可以理解为防止球与拍碰撞能量耗散的一股“劲儿”。 最有“底劲”的极限理想情况是“存多少、就能取多少”。 一般而言,球拍底板木料不多于七层,因为层数越多、表现越硬,所以快攻选手往往选用七层硬木板、弧圈选手则常常选用五层夹芯软底板,真是“人靠衣装马靠鞍,乒乓选手看底板”。
新材料、新工艺的加持,特别是纤维增强复合材料技术的发展和支。