WikiDer > Плавающая подача

Float serve

В плавать служить один из видов подачи в игре волейбол. Подача включает в себя удары по волейболу таким образом, чтобы свести к минимуму вращение мяча, вызывая непредсказуемость его движения и сродни бейсбольному. Knuckleball. Во время этой подачи мяч движется в воздухе без вращения, что позволяет сопротивлению, подъемной силе и турбулентному потоку воздуха иметь большое влияние на его движение. Когда все сделано правильно, оппонентам трудно предсказать, где окажется мяч, и поэтому будет сложно передать пас. Эффективность подачи с плавающей точкой определяется ее способностью преуспеть в розыгрыше туза или выиграть очко путем подачи через сетку и попадания мяча в землю до того, как соперник коснется ее.

Факторы

Вращение волейбольного мяча

Подача поплавком возможна только при минимальном вращении волейбольного мяча или его отсутствии во время его движения.[1] В отличие от подачи топспина, в которой вращение мяча используется для создания постоянной разницы в давлении, которая толкает мяч вниз с высокой скоростью, на подачу с плавающей запятой можно воздействовать в любом направлении случайными силами воздуха и давления (сопротивление, подъем, кризис сопротивления, турбулентность), потому что нет вращения мяча, чтобы создать разные скорости в разных точках воздуха, окружающего волейбольный мяч.[2]

Скорость волейбола и ее влияние на окружающий воздух

Скорость мяча является важным фактором при определении того, будет ли волейбольный мяч плавать. Чем медленнее мяч движется в воздухе, тем выше будет коэффициент сопротивления и, следовательно, сопротивление. Чем быстрее мяч движется в воздухе, тем ниже будут коэффициент сопротивления и сопротивление. При более низких коэффициентах лобового сопротивления воздух, окружающий волейбольный мяч, с меньшей вероятностью сможет удерживаться на поверхности мяча.

Когда говорят о воздухе, обтекающем мяч, обычно бывает два типа; ламинарный и бурный. Когда волейбольный мяч движется с меньшей скоростью, воздух, окружающий мяч, находится в ламинарном потоке, что означает, что пограничные слои воздуха однородны. На более высокой скорости, называемой критической скоростью (которая меняется в зависимости от условий), воздух вокруг волейбольного мяча не может оставаться однородным и разрушается до состояния, называемого турбулентным потоком.

Поверхностные узоры

Швы и панели волейбольного мяча могут изменять скорость воздуха у поверхности мяча, ускоряя или замедляя мяч, в зависимости от того, находятся ли указанные швы сверху или снизу. Результаты экспериментов показывают, что шары с панелями имели самый высокий порог критической скорости, что приводило к непредсказуемым схемам полета. Шарики с сотовым рисунком имеют гораздо более низкий критический порог, в то время как узор с ямочками увеличивает порог. Использование гексагонального рисунка или рисунка с углублениями вместо этого может значительно повысить стабильность полета вместо наиболее часто используемых волейбольных мячей, которые имеют шесть панелей с тремя параллельными прямоугольными полосами.[3][4]

Поток воздуха

Бурный поток вокруг волейбольного мяча

В случае волейбольного мяча, когда он достигает критической скорости, воздух, окружающий мяч, прерывается из ламинарного потока в этот турбулентный поток, в результате чего весь воздух, движущийся непосредственно за ним, ведет себя как хаотические вихри. Эти вихри помогают в случайных точках подъема мяча в воздухе. Это наряду с уменьшением коэффициента лобового сопротивления способствует случайному движению волейбольного мяча, в результате чего мяч движется влево, вправо, вверх, вниз или их комбинация. Когда волейбольный мяч движется по воздуху, он волнует воздух. Это возмущение приводит к возникновению аэродинамической силы, действующей на мяч, которая может быть разделена на подъемную силу и сопротивление. По мере того как воздух, окружающий волейбольный мяч, переходит от ламинарного к турбулентному потоку, также известному как кризис сопротивления, беспорядочное движение втекающего воздуха вызывает подъем мяча в случайных местах, что приводит к случайному движению мяча. В этом турбулентном состоянии коэффициент сопротивления и сопротивление также уменьшаются, что вызывает более спорадическое движение.[5][6]

Число Рейнольдса

Также существует число, используемое для предсказания начала турбулентного потока. Это число Число Рейнольдса, который определяется скоростью, вязкостью, плотностью жидкости и размером объекта, с которым она сталкивается. Число Рейнольдса - это отношение сил инерции к силам вязкости, и, в частности, для волейбольного мяча, движущегося в воздухе, оно находится как произведение массовой плотности воздуха, диаметра мяча и скорости мяча, деленных на вязкость. воздуха. Низкое число Рейнольдса соответствует ламинарному потоку, тогда как высокое число Рейнольдса соответствует турбулентному потоку.

Исполнение

Подавать в volleyball.jpg

Чтобы волейбольный мяч парил в воздухе, он должен двигаться в воздухе с минимальным вращением. Для этого сервер использует набор определенных методов;

  • Подбрасывание мяча на ту же высоту, что и максимальная длина руки по вертикали, не бьющей рукой и без вращения
  • Удар по мячу между верхней частью и центром ладони, сохраняя твердое запястье и полностью выпрямляя поражающую руку
  • Удар по мячу в центре волейбольного мяча, при этом проталкиваясь прямо к намеченной зоне подачи
  • После контакта с мячом, завершая удар рукой по направлению к мячу, мимо бедер[7]
  • Наличие высокого локтя и запястья[1]

Комбинация этих механизмов позволяет подающему ударить по мячу таким образом, чтобы он двигался с минимальным вращением после контакта с рукой.

использованная литература

  1. ^ а б Кэрнс, Томас (июль 2011 г.). "Что вызывает отклонение в обслуживании поплавка". Тренерский волейбол. 28: 14–19.
  2. ^ Чан, Эд (2017-03-06). «Наука о волейболе: физик / пляжный игрок Эре изучает подачу поплавком». Volleyballmag.com. Получено 2019-10-22.
  3. ^ Уэллетт, Дженнифер (14 ноября 2019 г.). «Физика хранит секрет очень непредсказуемой» подачи поплавка в волейболе"". Ars Technica. Получено 14 ноября 2019.
  4. ^ Хун, Сунчан (25 сентября 2019 г.). «Поверхность для модификации сопротивления волейболу». Прикладные науки. 9 (19): 4007. Дои:10.3390 / app9194007.
  5. ^ «Перетаскивание сферы». www.grc.nasa.gov. Получено 2019-10-29.
  6. ^ «Подъем бейсбольного мяча». www.grc.nasa.gov. Получено 2019-10-29.
  7. ^ Спорт, активная команда (18.09.2006). «Разработка верхней плавающей сервировки». ACTIVE.com. Получено 2019-10-29.