从摩擦力角度分析网球：探索网球运动中的物理现象

今天我们就从摩擦的角度来分析网球，分析一下网球运动中哪些现象是由于摩擦引起的。

鞋子和地面——力量来自地面

网球鞋除了鞋子的左右两侧对于脚底有很好的覆盖，防止扭伤外，鞋底还会有人字形花纹或者其他花纹，增加鞋子与地面的摩擦力。

摩擦阻碍的是相对运动的趋势，而不是运动，所以有时摩擦也可以成为一种驱动力。

当鞋子与地面的摩擦力增大时，不但可以让我们快速起步，加大发力时的摩擦力，无疑提高了我们迈步的效率。

而且，鞋子与地面的摩擦力可以帮助我们在挥动球拍击球时进行转身。

如果我们直接上下，即使在光滑的冰面上我们也可以顺利站起来，因为不需要侧向摩擦。

屈膝蹬地，不但能使重心上移，还能为转髋、身体旋转提供动力。屈膝蹬地时，两脚虽然不动，但外侧小腿、小腿、大腿向前，内侧小腿、小腿、大腿向后，一前一后，就会对髋部产生扭矩，使髋部得以旋转。

之所以脚不动，小腿和大腿却能向前移动，是因为脚和地面之间有摩擦力，摩擦力阻碍了脚的移动，使小腿和大腿能顺畅地移动，这就是从地面发力。

握把和手掌-防止手柄旋转

握把采用橡胶材质，加上油漆之后就变得色彩缤纷。

手柄作为一次性用品，有两个作用，一是提升手感，握着软质的手柄和握着硬质的内柄皮是完全不同的两种感觉。

另一个作用是增加掌心与拍柄间的摩擦力。实际击球时，不可能每一次击球都打在球拍的中轴上，只要不是打在中轴上，网球就会对球拍产生一个力矩，距离中轴越远，球速越快，力矩就越大。

产生的扭矩会让球拍绕着中轴转动，造成拍面不稳定，拍面不稳定又怎么能稳定地击球呢？

有时打网球时，汗水不小心流到手的握把上，这时候就会感觉球拍的手柄特别容易转动，击球效果明显下降，这是因为汗水减少了手掌与握把之间的摩擦力，摩擦力的减少对球拍中轴产生的力矩比网球偏离中心轴产生的力矩要小网球为什么会弹起来，所以球拍的手柄就会转动。

试想一下，如果球拍柄与手掌之间没有摩擦力，还会有网球这项运动吗？

网球和网床——旋转的来源

当网床与网球碰撞时，不仅会产生弹力，还会产生摩擦力，而摩擦力正是上旋、侧旋、下旋的来源。

网球表面漂亮的绒毛会增加网球与网床之间的摩擦力，这也是为什么新球打起来如此有趣。这不仅是因为新球气压充足、弹跳好，颜色鲜艳，便于盯球网球为什么会弹起来，还因为新球表面绒毛较多，使新球与网床之间的摩擦力更大，更容易打出上旋球，打起来非常有趣。

网球与地面 - 上旋球二次加速和下旋球白鲸

上旋力强的球落地后会弹向前方，这叫二次加速，产生这个现象的原因是摩擦力。

具有强上旋力的网球会以与球飞行相同的速度向前运动网球为什么会弹起来，同时由于上旋力会向后运动。

如果上旋球力度足够大，向后运动的速度会超过向前运动的速度，也就是网球下半部分整体运动是向后的，在与地面碰撞的瞬间，会受到地面向前的力量的影响，这个向前的力量会让网球的水平速度增加，这就是二次加速现象。

下旋球则相反，网球除了以与球飞行相同的速度向前移动外，球底也因下旋而向前移动，这种强有力的组合使得网球的球底向前移动得更快。

毫无疑问，网球的底部受到向后的摩擦力。

网球底部向前运动的速度越快，与地面碰撞的时间就越长。当速度达到一定程度时，时间长到足以使向后的摩擦力不仅会磨损网球向前的飞行速度，而且还会产生向后的飞行速度，也就是网球落地后的向后飞行，也就是所谓的白鲸。（来源：网球之家 作者：网球新手）