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第五节
水平方向击主球后其旋转状态

物理学上,按不同的相对运动,把两个物体在接触面上发生的摩擦力分成滑动摩擦力和滚动摩擦力,还有启动摩擦力等。摩擦力与接触面上的正压力成正比,即摩擦系数,它的大小与接触面的材料、光滑度、干湿度和相对运动速度等有关。同样条件下起动摩擦力大于滑动摩擦力,滑动摩擦力大于滚动摩擦力。摩擦力的方向与作用力的方向相反。

水平方向击主球的不同击点,主球会发生多种不同的旋转和摩擦,运行不同的距离。

击正中点,如图6,力的方向平行于台面并通过主球的球心,开始时,主球克服起动摩擦力,沿受力方向无旋转滑动,滑动距离长短视作用力的大小而定,作用力大则滑动距离长,反之则短。由于主球与台泥产生滑动摩擦阻力,使主球与台面接触点逐渐减速到主球停止滑动。但此时主球上剩余平移动能与台泥摩擦阻力产生力臂,形成力矩,使主球上旋前滚,一直到动能消失为止,主球停止运动。

图6

击中上点,如图7,力作用于主球中上部,力的方向与球心的垂直距离为力臂,形成力矩,主球起动后就发生向上的旋转并向前滚动,此时球和台泥发生与球旋转方向相反即向前的增速摩擦阻力,直至主球的动能完全消失为止,主球停止运动。因此,用同样的力量击中上点主球运动的距离比击正中点主球运动的距离远。

图7

击中下点,如图8,力作用于主球中下部,力的方向与球心的垂直距离为力臂,形成力矩,主球起动后就发生向下的旋转并向前滚动,此时球和台泥发生与球旋转方向相反即向后的减速摩擦阻力,旋转越快,阻力越大。然后,主球逐渐变成无旋转滑动前进,随后主球变成上旋滚动前进,最后停止运动。主球下旋行进的距离因击点离正中点距离远近(即力臂大小)和击球力量大小不同而有所不同。击球点越靠下,用力越大,下旋行进的距离越远。用同样的力量击中下点主球运动的距离比击正中点主球运动的距离近,比击中上点运动的距离更近。

图8

击左侧点,如图9,力作用于球的左侧,一方面力的方向与球心的水平距离为力臂,形成力矩,使球发生顺时针方向的左旋;另一方面,球要沿与力的方向一致的方向前进,使球的运动成为既向前又左旋的复合运动轨迹。

图9

击右侧点,如图10,力作用于球的右侧,一方面力的方向与球心的水平距离为力臂,形成力矩,使球发生逆时针方向的右旋;另一方面,球要沿与力的方向一致的方向前进,使球的运动成为既向前又右旋的复合运动轨迹。

图10

根据物理学,台球在台面上的摩擦力,一种是前面说的影响直线运动的直线摩擦力,阻碍台球的平面直线运动。另一种是台球接触台面压坑的坑周切向摩擦力,阻碍台球的平面旋转运动。该摩擦力与使台球运动的作用力方向相反,其大小与作用力成一定比例,并随作用力的增大而增大。以上两种带左或右侧旋的球,都会受台面直线摩擦力和坑周切向摩擦力两种阻力的影响,球的直线运动轨迹稍有变化,因台面压坑微弱,且水平方向受力,侧旋球的旋转面与球台台面平行,影响很小,故水平旋转的侧旋球运动轨迹还是直线。如果从其他方向受力,运动轨迹则影响很大(下一节再讲)。

同样,击主球的左上点、左下点、右上点、右下点,主球运动是既向前又分别左上旋、左下旋、右上旋、右下旋的复合运动轨迹。

从以上分析可以看出,水平方向击主球安全区内的击点,除正中点,主球不旋转外,其他击点,主球自身都会旋转,击点离正中点越远,主球自身旋转越强,击球力度越大,主球旋转也越强。同时,主球运动方向与作用力方向一致。 BmApvUGT4DGkIRTpg9M0y1im/6sESZHa8Qaa4crSiySYLIA0oSimDTT8FdhgauuT

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