球類運動的科學 3

力學性質 重量（ weight or mass ） F = m × a 迴轉半徑 (radius of gyration)

I = m × k2， T = I ×

旋轉半徑 (radius of rotation)

v = r × 甜區 (sweet spot)

v = r × w

v=r×w

甜區 (sweet spot)

碰撞中心 (center of percussion)

- no impact shock (push or pull force)

振動節點 (node of vibration)

- no vibration was excited

強力中心 (power region)

- max COR (or post-impact velocity)

節點

握把

節點

握把

• Rrot > Rgyr > Rcg

• 理想狀況 :

Rcg Rrot

Rgyr 愈小愈好

• 偏心撞擊• 撞擊點 (sweet spo

t) 有較大的動量

網球拍的演進

• Wood

• Metal

• Graphite

• Composite•1967 年—網球採用金屬拍

Conners 擊敗所有持木拍選手

•大拍面設計 , 甜區加大•球拍材質輕 , 勁度高

網球拍拍面大小 傳統拍面, 80 in2

中拍面, 81 90 in2

中大拍面, 91 100 in2

大拍面, 101 110 in2

超大拍面, 111 in2

拍面大的優點 拍面加大，將導致擊球時甜區的範圍變大 拍面小，拍框的轉動慣量小，若球未擊中甜區，拍面容易扭轉，而造成不舒適與震動感，且降低擊球的準確性與操控性

初學者應選擇大拍面較優於中拍面，等到球技提昇熟練度較佳，再考慮中大拍面或中拍面

1 2 3 4

56

78

9

10

111213

1415

16

17 旋轉軸

拍框勁度 (stiffness)

拍框勁度較軟

- 較有 power ， 適合底線抽球型打法的球員 拍框勁度較硬

- 球反彈速度快，適合發球、上網截擊型打法的球員

拍框結構

中空結構 , 重量減輕

Wide-body frame

網線

• 羊腸線 & 合成線（耐龍線）• 一週使用的次數，就是一年要換線的次數

網球拍特性對 COR 之影響

網球拍特性對 COR 之影響網線張力 (lb)

棉線 (Fiber) 耐龍線 (Nylon)

大拍面 小拍面 大拍面 小拍面

30 0.512 0.456 0.471 0.417

40 0.559 0.536 0.502 0.475

50 0.483 0.475 0.478 0.468

60 0.462 0.434 0.458 0.456

70 0.450 0.428 0.452 0.428

網球拍特性對 COR 之影響

拍框勁度 網線張力 (lb)

40 50 60 70

50 0.482 0.508 0.498 0.494

55 0.502 0.538 0.520 0.522

60 0.512 0.558 0.540 0.536

70 0.536 0.574 0.564 0.560

握把大小 4⅛ 英吋 (10.5cm) －型號 1 （女士、小姐）選用

42/8 英吋 (10.8cm) －型號 2 （女士、小姐）選用

4⅜ 英吋 (11.1cm) －型號 3 （男士）選用

44/8 英吋 (11.4cm) －型號 4 （男士）選用

棒球棒 - 木棒與鋁棒的比較 鋁棒為空心結構 鋁棒轉動慣量較小 鋁棒具有彈簧床效應 (trampoline effect)

鋁棒的甜區較大 鋁棒撞擊質量 (striking mass) 較小

木棒與鋁棒的比較

鋁棒的甜區比木棒大

Corked bat Positive effect – swing speed Negative effect – striking mass Trampoline effect – No!

Wood Bat RW01

unmodified

drilled

corked

0.475

0.480

0.485

0.490

0.495

ball-bat COR

高爾夫球桿（球桿的分類 ） 木桿

高爾夫球桿（球桿的分類 ） 鐵桿

球桿編號 號數愈小表示桿面角度愈小且與地面愈垂直，桿身長度愈長；號數愈大表示桿面角度愈大且與地面愈水平，桿身長度愈短

球桿愈長的擊球結果是距離會愈遠，彈道愈低，但準確度相對地就愈低；球桿愈短的擊球結果是距離會愈近，彈道也較高，距離控制較精確

高爾夫球桿（木桿 ）

高爾夫球桿（鐵桿 ）

高爾夫球桿（推桿 ）

高爾夫球的凹洞

高爾夫球下旋的飛行路徑

高爾夫球桿（揮桿重量 ） 以雙手握著握把如擊球前的姿勢，然後將球桿提起一直到桿頭達水平位置時，那種重量感即可視為揮桿重量感覺

一套真正好的球桿其揮桿重量除了挖起桿較正常重一些之外，整套球桿的揮桿重量應該是相當一致的 ( 揮桿的感覺相同 )

揮桿重量的測量

桿身勁度 球桿桿身勁度依序分為 X （ Extra Stif

f ）、 S （ Stiff ）、 R （ Regular ）與L （ Ladies ）等數個等級

較軟的桿身，可以藉由揮桿過程桿身的反彈效果，產生較大的桿頭速度，但擊球準確性較差

高爾夫球桿（桿頭）

• 桿頭中空構造 (周圍加重量 ) ， 增加桿頭的轉動慣量，使揮桿速度快時，桿頭不會產生扭轉現象

旋轉軸