球速與球質 - 排球

球質這一個名詞在球類運動裡都是一個頗為爭議的問題

主要的原因還是來自於各種討論都沒有對球質給出一個明確的定義,

其判別準則都還是主觀的感覺

所以在討論球質之前必須要給定一個明確的意義

最簡單的定義應該就是接球時所受力的大小

所受力越大其球質越重, 反之受力越小球質越輕

但接球的動作, 對於球而言可以被視為是一個碰撞運動(http://0rz.tw/fiXxN)

所以接球的人所受的力量, 應該來自於所受球給的衝量(http://0rz.tw/13SQQ)

根據衝量公式 F = m * Δv / Δt

F 是作用在物體上的恆力(這裡可以被視為接球者所受的力)
Δt 作用的時間(接球過程中, 球與身體接觸時間)
m是物體的質量(球的質量)
Δv 是作用時間內物體速率的改變數(球速的改變量,
要注意速度為向量, 大小以純量表示應該是入射速度v1絕對值+反射速度v2絕對值)


所以說, 接球者如果可以在接球的過程中增加與球的接觸時間(Δt),

或者降低球入射與反射的速度差(Δv),則接球者所受的力變小(F)
(註1:m為定質)
(註2:這裡的入射速度v1和反射速度v2指的是球相對於接球位置的速度,相對速度)

在排球低手接球的動作中, 接觸時間的差異性不會太大(對不起,沒有實際數據)

主要還的影響還是來自於速度差,

這也是為什麼常可以看到一些球員接球會瞬間將手往後壓縮(http://0rz.tw/Nv7yP)

就是為了減少手和球之間的相對入射速度v1


囧" 有點離題了

這邊主要是要說, 如果球質的定義 = 接球者所感受到球給的力大小

需要考慮很多的因素, 所以比較客觀一點的定義方式(or實驗方式)

應該是球擊向牆壁(or不會移動的物體) 所測得的力量大小


(其實這樣分析應該還是太簡化了OQ)

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另外一般大家都認為擊球的時候

"所用的力量越大,球的速度應該就會越快"

但是這邊有一個問題是:

當我們身體"覺得"越用力去擊球, 是否球所受的力量就真的越大?

身體想要很用力擊球的時候, 會讓身體的肌肉處於過於緊繃的狀態

這樣反而不利於力量的傳遞

把擊球的過程當成碰撞的話, 想要球得到越大的速度

應該是要強調手部在觸球瞬間相對於球的速度(把此速度定為v3)

(這裡就牽扯到揮臂、轉腰等等的問題)

v3 = v身體質心 + v腰轉動 + v肩轉動 + v肘轉動 + v腕轉動 - v球
(註: 這裡應該是"向量相加", 另外可能有沒考慮到的轉軸,sorry)

這邊應該可以用來解釋為什麼要在最高點(正要落下時)打球

因為這時候v身體質心才是往下的, 兼顧打點跟速度的狀況下

在最高點打球是合理的~

一般大家也會說, 攻擊的時候要像甩鞭一樣

就是說v3中每一個速度都可以達到最大值相加的話, 就像是一個甩鞭的動作

(如何達到最大值, 又是另外一個問題了, 就先略過吧...)

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本來想簡單回一下的, 沒想到牽扯的問題好多OQ

所以就一直離題了Orz

在原文的推文中, 大家也都在討論到底球旋不旋轉跟球質的關係

就單純從能量的角度來看, 如果飛行速度相同, 會旋轉的球所蘊含的能量比較大

破壞力當然也就比較大(就如同打保齡球一樣, 飛碟球的破壞力會比較大)

但其實就旋轉的部份是不是能真的造成較重的球質

我也還沒有辦法想到一個合理的解釋

也許可以從旋轉產生的力矩和轉動慣量去解釋看看~




ps. 有誤請指正

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