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强力的前冲弧圈球到底会产生多强的气压差?

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首先,乒乓球不能以光速运行,我们在讨论实际问题,不是理论。所以计算采用一些有根据的数据更有意义。
现代职业球员,可以打出时速高达170公里/小时的暴冲弧圈。或者,可以拉出150转/秒的强力加转弧圈。当然,这两者不能同时达到巅峰。前冲弧圈的旋转强度比加转弧圈要弱很多。
为了计算方便,假设球的平移速度为40米/秒,折合144公里/小时,同时旋转120转/秒。可以说,我这个假设已经是男性职业乒乓球运动员全力暴冲的数据了。
一个如此转的球,它的线速度是120×2Pi×0.02米/秒,大约是15米/秒。所以说,其实旋转产生的线速度还是远低于平移速度。我想这点已经打破了很多不经计算得出的臆想结论了。
那么我们考虑速度重合,显然球前移最高速度出现在顶点,是55米/秒。而最低速度出现在低点,是25米/秒。
那么这两点的压力差很容易代入伯努力方程计算,空气的密度是1.3公斤/立方米。1.3公斤/立方米 × (3025-625)/2 平方米/平方秒=1560帕斯卡。
大气压力是101325帕斯卡。所以说,压力差是1.5% 个标准大气压。
至于压力差作用在3克重的乒球上产生的加速度,我们简化计算,把压力差乘以乒球截面积,再除以3克,得到大概是653米/平方秒。也就是大概有65个g。由此可见,弧圈球急剧下坠不是没道理的。当然,球面每点的压力都不同,但都小于等于最大值,大于等于最小值,所以实际上球承受上下压力差要远小于这个值,具体小多少也不好臆测,是个复杂的积分问题。我们只能大概的说,压力差造成的球下沉,比重力作用要高一个数量级。


1楼2013-07-18 11:29回复
    前面可省,最后一句是重点,也是废话。


    IP属地:北京来自Android客户端3楼2013-07-18 11:47
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      2025-11-12 11:59:35
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      照你这么说下旋球能往上跑


      来自手机贴吧4楼2013-07-18 11:48
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        照你这么说下旋球能往上跑


        来自手机贴吧5楼2013-07-18 11:48
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          不努力方程


          来自Android客户端6楼2013-07-18 12:20
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            膜拜学霸


            IP属地:江苏7楼2013-07-18 12:33
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              我只知道专业队拉过来的前冲感觉像个硬铁弹子顶住我的球拍,严重震手
                 ——————我和我的小伙伴们都吓尿了……………………


              来自Android客户端9楼2013-07-18 12:42
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                厉害呀


                IP属地:广西来自Android客户端10楼2013-07-18 12:50
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                  2025-11-12 11:53:35
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                  考虑乒乓球的受力,不能把球看成质点,其作用力很复杂。
                  空气阻力和浮力也是必须考虑的问题,另外,马格纳斯力只在球水平飞行的时候才会指向正下方,而球只有在某一时刻才会处于水平运动,所以大部分时候,马格纳斯力都不是垂直指向下的,甚至在球体刚离开球拍的时候,由于出球角度问题,其有向前的分力对球的水平运动进行加速。
                  至于最后的马格纳斯力对球的下坠作用比重力作用大一个数量级的问题,在忽略了太多影响因素后,我觉得这个结论不算可靠。


                  IP属地:辽宁11楼2013-07-18 12:57
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                    65G的加速度应该是垂直球运行弧线切线向内的方向 楼主算下向下的平均值呗 我的数学太拙计了 而且还没学积分


                    IP属地:河南12楼2013-07-18 13:01
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                      工科狗给力学狗跪了。


                      IP属地:吉林来自Android客户端13楼2013-07-18 13:18
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                        ......对于弧圈球急速下坠,只需要一个解释:流速快,压强小...


                        14楼2013-07-18 13:35
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