Поплавок подача

Подача с плавающей подачей — один из видов подачи в волейболе . Подача заключается в ударе по волейбольному мячу таким образом, чтобы свести к минимуму вращение мяча, что приводит к непредсказуемости его движения и сродни бейсбольному наклболу . Во время этой подачи мяч движется в воздухе без вращения, что позволяет сопротивлению, подъемной силе и турбулентному потоку воздуха оказывать большое влияние на его движение. При правильном выполнении подачи с плавающей подачей соперникам трудно предсказать, где окажется мяч, что затрудняет его передачу. Эффективность подачи с плавающей подачей определяется ее способностью преуспеть в эйсе или выиграть очко, подавая через сетку и заставляя мяч коснуться земли до того, как соперник успеет его коснуться.

Факторы

Ротация волейбола

Плавающая подача возможна только при минимальном вращении волейбольного мяча или при его отсутствии во время его движения в воздухе. [1] В отличие от подачи с верхним вращением, которая использует вращение мяча для создания постоянной разницы в давлении, которая на высокой скорости направляет мяч вниз, плавающая подача может подвергаться воздействию в любом направлении случайных сил воздуха и давления (сопротивление, подъемная сила, кризис сопротивления, турбулентность), поскольку нет вращения мяча, создающего разные скорости в разных точках воздуха, окружающего волейбольный мяч. [2]

Скорость волейбольного мяча и ее влияние на окружающий воздух

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

Когда речь идет о потоке воздуха вокруг мяча, обычно выделяют два типа: ламинарный и турбулентный . Когда волейбольный мяч движется с меньшей скоростью, воздух вокруг мяча находится в ламинарном потоке, то есть пограничные слои воздуха однородны. При более высокой скорости, которая называется критической скоростью (которая меняется в зависимости от различных условий), воздух вокруг волейбольного мяча не может оставаться однородным и распадается на состояние, называемое турбулентным потоком.

Поверхностные узоры

Швы и панели волейбольного мяча могут изменять скорость воздуха вблизи поверхности мяча, ускоряя мяч или замедляя его, в зависимости от того, находятся ли указанные швы сверху или снизу. Экспериментальные результаты показывают, что мячи с панелями имели самый высокий критический порог скорости, что приводило к непредсказуемым траекториям полета. Мячи с сотовым узором имеют гораздо более низкий критический порог, в то время как ямочный узор увеличивал порог. Использование шестиугольного или ямочного узора вместо этого могло бы значительно увеличить последовательность его полета вместо наиболее часто используемых волейбольных мячей, которые имеют шесть панелей с тремя параллельными прямоугольными полосами. [3] [4]

Расход воздуха

Турбулентный поток вокруг волейбольного мяча

Для волейбольного мяча, как только он достигает критической скорости, воздух, окружающий мяч, вырывается из ламинарного потока в этот турбулентный поток, заставляя весь воздух, следующий непосредственно за ним, вести себя как хаотические вихри. Эти вихри способствуют случайным точкам подъема мяча, пока он находится в воздухе. Это вместе с уменьшением коэффициента сопротивления способствует случайному движению волейбольного мяча, что приводит к тому, что мяч движется влево, вправо, вверх, вниз или в комбинации всех этих движений. Когда волейбольный мяч движется по воздуху, он возмущает воздух. Это возмущение приводит к возникновению аэродинамической силы на мяче, которую можно разбить на подъемную силу и сопротивление. Когда воздух, окружающий волейбольный мяч, переходит из ламинарного в турбулентный поток, также известный как кризис сопротивления, беспорядочное движение отстающего 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 прогнозирования начала турбулентного течения. Это число — число Рейнольдса , которое определяется скоростью, вязкостью, плотностью жидкости и размером объекта, с которым она сталкивается. Число Рейнольдса — это отношение инерционных сил к вязким силам, и, в частности, для волейбольного мяча, движущегося в воздухе, оно определяется произведением массовой плотности воздуха, диаметра мяча и скорости мяча, деленных на вязкость воздуха. Низкое число Рейнольдса соответствует ламинарному течению, тогда как высокое число Рейнольдса соответствует турбулентному течению.

Исполнение

Чтобы подать волейбольный мяч так, чтобы он парил, мяч должен двигаться в воздухе с минимальным вращением. Для достижения этого подающий следует набору определенных приемов;

  • Подбрасывание мяча на высоту, равную максимальной вертикальной длине руки, не ударяющей рукой и без вращения.
  • Удар по мячу между верхней частью и центром ладони, при этом запястье должно быть неподвижно, а ударяющая рука должна быть полностью выпрямлена.
  • Удар по мячу в центр волейбольного поля с одновременным продвижением по направлению к предполагаемой зоне подачи.
  • После контакта с мячом, продолжение удара рукой по направлению к мячу, мимо бедер [7]
  • Имеющий высокий локоть и запястье [1]

Сочетание этих механик позволяет подающему игроку ударить по мячу таким образом, что он движется с минимальным вращением после контакта с рукой.

Ссылки

  1. ^ ab Cairns, Thomas (июль 2011). «Что вызывает отклонение при подаче мяча». Тренерский волейбол . 28 : 14–19 .
  2. ^ Чан, Эд (2017-03-06). "Волейбольная наука: физик/пляжник Эре изучает подачу с плаванием". Volleyballmag.com . Получено 22.10.2019 .
  3. ^ Уэллетт, Дженнифер (14 ноября 2019 г.). «Физика хранит секрет крайне непредсказуемой «плавающей подачи» в волейболе». Ars Technica . Получено 14 ноября 2019 г.
  4. ^ Хонг, Сончан (25 сентября 2019 г.). «Поверхностные узоры для изменения сопротивления волейбольных мячей». Прикладные науки . 9 (19): 4007. doi : 10.3390/app9194007 .
  5. ^ "Сопротивление сферы". www.grc.nasa.gov . Получено 29.10.2019 .
  6. ^ "Подъем бейсбольного мяча". www.grc.nasa.gov . Получено 29.10.2019 .
  7. ^ Спорт, Активная команда (2006-09-18). «Разработка подачи над головой». ACTIVE.com . Получено 29.10.2019 .
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Float_serve&oldid=1256056431"