这是一个非常细致的观察。要回答这个问题,首先要从羽毛球的结构出发,羽毛球的设计是一个“头重脚轻”的不对称体,其前端的球头由软木或合成材料制成,体积很小,却集中了整个羽毛球的大部分质量;后端的羽毛裙质量很轻,但有效横截面积很大,且呈发散展开的姿态。这种结构使得球的重心极度靠近球头,同时使得羽毛球在飞行时羽毛部分会受到远超球头的空气阻力。
当羽毛球被击打出去后,这种差异就体现出来,羽毛球的确是被我们以羽毛向前的姿态发出去的,但由于羽毛球被击打出去(发球)时不可能笔直向前飞行,而是必定在竖直面内与水平方向有夹角,羽毛上的巨大空气阻力与球头受到的较小阻力之间的阻力差会对羽毛球的质心(集中在球头附近)形成一个反向的转动力矩——其效果乃是“扳正”,使羽毛球旋转为球头朝前、羽毛朝后的姿态,只要羽毛的阻力始终可观地大于球头,即使遇到气流干扰,这种力矩也会稳定生效,持续修正,使得羽毛球不会偏离这一姿态。
简单推演还可以知道,当羽毛球在飞行过程中球头在水平面内不是正对飞行方向(侧偏)时,类似的力矩也会发挥矫正作用,使羽毛球在水平面内发生向另一侧的转动,将羽毛球飞行的方向调整到球头正对前方。而此时羽毛球对称分布的16根羽毛便会确保各个方向的受力基本均匀,避免单侧阻力过大导致偏移。(这也使得如果“杀球”过猛,即使只有一两根羽毛折断,羽毛球的飞行效果就无法令人满意了。)而质量集中的头部有着较大的惯性,因此在基本稳定后可以保持向前运动的趋势,而不容易被改变,这强化了球头朝前,羽毛朝后的稳定性。
(中 物)
这是一个非常细致的观察。要回答这个问题,首先要从羽毛球的结构出发,羽毛球的设计是一个“头重脚轻”的不对称体,其前端的球头由软木或合成材料制成,体积很小,却集中了整个羽毛球的大部分质量;后端的羽毛裙质量很轻,但有效横截面积很大,且呈发散展开的姿态。这种结构使得球的重心极度靠近球头,同时使得羽毛球在飞行时羽毛部分会受到远超球头的空气阻力。
当羽毛球被击打出去后,这种差异就体现出来,羽毛球的确是被我们以羽毛向前的姿态发出去的,但由于羽毛球被击打出去(发球)时不可能笔直向前飞行,而是必定在竖直面内与水平方向有夹角,羽毛上的巨大空气阻力与球头受到的较小阻力之间的阻力差会对羽毛球的质心(集中在球头附近)形成一个反向的转动力矩——其效果乃是“扳正”,使羽毛球旋转为球头朝前、羽毛朝后的姿态,只要羽毛的阻力始终可观地大于球头,即使遇到气流干扰,这种力矩也会稳定生效,持续修正,使得羽毛球不会偏离这一姿态。
简单推演还可以知道,当羽毛球在飞行过程中球头在水平面内不是正对飞行方向(侧偏)时,类似的力矩也会发挥矫正作用,使羽毛球在水平面内发生向另一侧的转动,将羽毛球飞行的方向调整到球头正对前方。而此时羽毛球对称分布的16根羽毛便会确保各个方向的受力基本均匀,避免单侧阻力过大导致偏移。(这也使得如果“杀球”过猛,即使只有一两根羽毛折断,羽毛球的飞行效果就无法令人满意了。)而质量集中的头部有着较大的惯性,因此在基本稳定后可以保持向前运动的趋势,而不容易被改变,这强化了球头朝前,羽毛朝后的稳定性。
(中 物)