关于乒乓球滚动问题的讨论

在台面上搓动乒乓球，在不同的初始条件下，乒乓球的平动与滚动结合会产生不同的运动状态．     

乒乓球的物理知识

 比赛中的乒乓球的运动是既包含平动,又包含转动的复合运动。对于平动的运动规律,人们往往容易掌握。但对于转动,初学者常常感到难于驾驭。究其原因,是因为没有掌握其中的力学规律。下面从物理学的角度对其基本规律进行讨论。一、下旋球运动员如图1(a)击球,乒乓球会产生如图1(b)的运动。既有水平方向的运动,又有逆时针方向的旋转。图1当乒乓球遇到竖直墙壁时,它受到一个与墙垂直的正压力N的作用。由于乒乓球与墙的接触点相对于墙向上运动,它还会受到一个与相对运动方向相反的滑动摩擦力f的作用,如图1(c)所示。     

基于OpenCV的嵌入式自动捡乒乓球系统设计

为了解决在乒乓球比赛和训练中人工手动捡球的问题,从机器视觉的角度出发,综合嵌入式、图像处理和测量控制等技术,基于第三方库OpenCV设计了一种自动捡乒乓球系统。系统是以Contex-A8平台为控制核心,首先通过对云台和USB摄像头的控制获取视频信号;然后通过霍夫圆变换和SVM分类器算法识别出视频中的乒乓球,并根据质心计算出其与系统的相对位置;最后将视频信号中抽象出的位置信息传递给机械运动控制终端,控制小车和机械手将乒乓球捡起,并送到指定位置。实验结果表明本系统能够正确的检测和识别乒乓球,并对其进行定位捡取,效果良好,提高了拾取乒乓球的效率,减轻工作人员的负担。     

水流冲不走乒乓球现象的研究

对水流冲不走乒乓球现象中水流流量、漏斗开口角度、乒乓球质量对实验成功率的影响进行理论和实验研究.利用伯努利方程建模分析表明:乒乓球上下表面水流速度差引起压力差是产生此现象的主要因素.理论分析和实验测量均表明:水流量越大、漏斗的开口角度越小水流托起的乒乓球质量越大,实验成功率越高.保证实验成功率的实验最佳条件为:水流量大于40L/h,漏斗的开口角度在30°~45°,采用正常轻质的乒乓球.     

间接测量中不确定度计算——乒乓球转动惯量

通过测量乒乓球转动惯量,介绍了间接测量中的不确定度传递和计算。研究发现乒乓球的质量是影响其转动惯量的主要因素,而内、外直径则是影响较小因素。     

浅析“乒乓球贴地”实验中浮力的成因和启示

浮力是初中物理的重要内容,为适应新课改后浮力教学要求的变化,有相当部分的经典教学案例利用乒乓球和矿泉水瓶来说明不同情况下物体是否受到浮力的问题.为正确表达案例中乒乓球受到的浮力情况,将采用实验与理论相结合的方法,建立准确而清晰的物理模型,最后基于"乒乓球贴地"实验中浮力成因的分析,对自制教具的研制和使用提出相关建议.     

影响漏斗与球的实验因素探究

对漏斗与球的实验机理进行了理论分析,并通过实验探讨了影响该现象的相关参数。通过向漏斗中吹气,一个轻质小球(如乒乓球)可以被拾起的概率受空气流量(空气流速、漏斗开口口径)、漏斗开口角度、乒乓球质量的影响。空气流量越大、漏斗的开口角度越小,乒乓球的质量越小,气流能够"托起"的概率就越大。     

问答

正Q:路面有水,水会减少汽车轮胎与路面的摩擦力,出现打滑现象。但是,人工清点纸币时,干燥的手指在纸币上却打滑,将手指沾水后反而不打滑了。是什么原因?A:主要差别在水层的厚度,是不是足够厚到让水可以自由地做层间流动。如果是,那自然水就会打滑。如果不是,比如只在手指上,玻璃上涂了很薄的一层水膜,那这时水会因为表面浸润和张力的缘故增大摩擦。Q:时间在量子力学中似乎不是可观测物理量,因为根本没有一个厄米算符与之对应,狄拉克的原著中也     

光刻机照明光场均匀性高精度校正方法研究

提出了应用于光刻机照明系统照明光场均匀性的高精度校正方法,该方法通过优化手指阵列式均匀性校正器中校正手指前端的形状及其排布方式来提高校正能力和精度。仿真结果表明:当校正手指错开排布时,手指阵列式均匀性校正器的校正精度优于0.2%;当校正手指的前端有倒斜角且双层错开排布时,手指阵列式均匀性校正器的校正精度优于0.16%,比常规手指阵列式均匀性校正器的校正精度提高约一倍。     

巧用乒乓球五例

巧用乒乓球五例董文承（山东省文登师范学校２６４４００）用乒乓球验证流体的流速大压强小这一原理，取材方便、方法简单、效果明显、富有趣味，深受学生欢迎．现介绍五例．１．两球相吸在较光滑的水平桌面上放置两只乒乓球，两球间隔１厘米．用一细管向两球之间用力吹气...     

薄壁球壳受刚性球面压缩的可视化连续变形测量研究

利用三维数字图像相关(DIC)技术对薄壁球壳受刚性球面压缩的连续变形及失稳过程进行实验研究。实验中,由于乒乓球具有理想的弹塑性材料特性以及薄且均匀的壁厚,所以采用乒乓球作为压缩对象,以透明石英玻璃球作为刚性球面,通过配制与玻璃球折射率一致的折射液来消除因玻璃球折射导致的图像畸变影响,从而解决被测表面因遮挡而不可见的问题。利用三维DIC技术对与刚性球面接触的乒乓球表面在压缩过程中的连续变形进行直接测量。实验验证了所提方法的有效性。实验结果表明,通过三维DIC测量得到的乒乓球表面受刚性球面压缩产生的塑性环半径与理论结果非常吻合。     

自制浮力成因演示器的再讨论

利用饮料瓶和乒乓球制作浮力成因演示器的最早雏型在<物理教学>中文章<物理实验创造技法>[1]中提出.用塑料饮料瓶截去瓶底后倒置,放入 乒乓球后注水,观察现象;然后用手堵住瓶口,再一次观察现象,对比演示说明浮力成因.虽易于操作,但科学性欠妥.     

棒球中的物理学

 在棒球运动风糜全球的今天,物理学工作者当然不会满足于能够解释为什么天空是蓝色的以及为什么星星会闪烁等诸如此类的现象.与乒乓球和网球的情形类似,空气动力学原理在棒球中起着重要的作用.然而,棒球是由一块块的皮革缝合而成,既不能看成是理想的光滑球体,也不可作为极端粗糙的球体来对待.     

乒乓球回滚运动阻力的定量研究

利用Tracker视频分析软件对乒乓球回滚过程进行追踪记录,得到了乒乓球回滚运动平动位移和角位移的实时图像.通过拟合实验数据,测量出了回滚运动中滑动摩擦系数、空气阻力系数及滚动摩擦系数,结果表明:回滚运动中滚动摩擦和空气阻力不能忽略,空气阻力与运动速度的一次方成正比.     

对于漏斗拾起乒乓球现象的受力及运动研究

针对在漏斗中吹入气流,使漏斗口附近乒乓球被拾起、限制在漏斗内运动的现象,结合流体相似律和Buckingham Pi定理(量纲分析原理),分析了气体流量、漏斗半顶角、导管半径等主要因素的影响,并构造相关无量纲量进行描述.探究了乒乓球静止时的受力和运动的时间-位置关系,通过COMSOL Multiphysics数值模拟对实...     

中红外光谱法无创伤检测血糖的新进展

应用中红外光谱法对手指、血液以及干燥后的血液进行了测定,并同时与血糖仪测定的血糖作对比研究。研究结果表明,对红外光谱图进行分析时,选择1455cm-1附近的谱峰作为基准峰,可使1120cm-1附近的谱带得到准确度较高的相对强度。干燥后的血液与手指的光谱图大致相似并且与实测的血糖值的投点图具有相近的斜率,说明中红外光谱法检测人体血糖具有较高的可靠性。对同一手指进行不同时间的测定,以1120cm-1谱带强度来表征血糖的浓度,其随时间的增加而增加,是因为人体内的葡萄糖不仅存在于血液中,而且也存在于皮肤的分泌物中,而分泌物会随时间的增加而增加。根据测定的1120cm-1谱带的相对强度与实测血糖值所得的线性关系图表明,洗手后10min的准确度要高于4min。     

宽光谱干涉显微术快速提取内指纹

指纹识别是一种广泛应用的生物特征识别技术,但现有指纹身份识别装置由于容易被指纹膜欺骗而存在安全问题,手指表面弄脏、太湿或者磨损也会导致识别失效,存在鲁棒性差的问题。手指内部220～550 μm的皮肤层,具有表面(外部)指纹相同的拓扑特征。这些内部层,充当“主模板”导致外部指纹按照它的形状生长,另外,手指内部的汗腺和微血管结构也和指纹有跟随形状。这些皮下指纹,和对应层面的汗腺等组织结构,具有终生不变性,我们称之为内指纹。内指纹难以仿制,可以用于准确而高度鲁棒的生物身份识别。但是目前报道的用扫频层析术获得内指纹图像,由于对二维正面图像提取需要扫描,并最终从三维指纹结构中重构正面图像,数据量大,提取速度太慢,限制了其实用性。提出一种基于宽光谱干涉显微术的手指皮肤下内部指纹成像系统,以宽光谱弱相干白光激光实现3.5 μm轴向分辨率,采用低数值孔径的光路提高了穿透深度,利用光源空间非相干性和阵列探测器无需扫描一次性获得6.14 mm×6.14 mm的内指纹图像,实现了0.4 s每帧的快速读取,并以三维分层图像展示了手指内部指纹,及其汗腺结构等特征,该工作确认了宽广谱干涉显微术快速提取内指纹用于生物识别的可行性,为高安全度生物识别提供了新方法。     

乒乓球运动中“上旋球”的物理分析

从力学角度着重解释乒乓球中“上旋球”的产生、特点,以及如何有效地回击“上旋球”.     

惯性"反常"现象剖析

以水碗中乒乓球的惯性反常为例剖析惯性“反常”现象产生的原因.     

乒乓球旋转的力学分析--物理与体育专题之五

乒乓球运动是我国普及性和水平最高的一项全民运动项目．作为一项竞技性很强的运动，其技巧性、灵活性和反应性都是运动员所追逐的目标，其中技巧性是首位的．对于乒乓球的技巧来说，莫过于接、发球和对攻环节中的加旋技术．本文就旋转技术中的物理学简介于下．