作者Mpegwmvavi (mpeg)
看板Physics
標題[閒聊] 棒球投手投球、網球選手發球、羽毛球殺球
時間Fri Oct 25 01:49:47 2013
最近一直在思考一個人體工學和物理定律之間的關係
想和大家討論一下。
由於本身有在打羽毛球,
所以對小臂的發力方式,也就是瞬間的內旋(pronation)、外旋(supination)有了解
另外，喜歡投、接棒球的人應該知道球用力投出去之後，小臂自然而然會內旋
有在打網球的人,如果很會發球的人應該也有意識到這個動作
給沒看過內旋和外旋的人
網球:https://www.youtube.com/watch?v=MhRxnuV9BTY
羽毛球: https://www.youtube.com/watch?v=YpD2QKpcJvc (3:02特別清楚)
https://www.youtube.com/watch?v=eH6qFJoySf8 (1:29)
棒球: https://www.youtube.com/watch?v=Y2PBLcp9tWM
標槍: https://www.youtube.com/watch?v=xlOc6r6E08w
我一直在想到底是什麼原因，不論什麼運動
只要是和"丟"東西有關的動作，都會讓身體自然而然作出這個動作，
我個人猜測應該是和角動量守恆有關，不知道下面這樣想有沒有錯
以羽毛球躍起殺球為例的話，取z軸垂直地面，向上為正(如下圖)
http://iamjo.myweb.hinet.net/Fu-Haifang.jpg
此時外力只有重力，且和Z軸平行，所以沒有力矩，也就是說「合外力矩=0」
所以此時對Z軸的角動量必須守恆，
換句話說，如果身體有某些部位對Z軸產生角動量，
那麼必定有其他部位產生相反的角動量來抵銷它，
我推測職業選手的「側身」是為了轉正身體以「產生一個角動量」(圖一)
再將累積的角動量以前臂旋轉抵銷(圖三、四、五)_
因為 L=Iω，身體的I很大但是ω小，手臂剛好相反，I小，為了抵銷身體產生的L
所以手臂ω必須很大
所以才能產生強而有力的短時間爆發。
不過我自己這種解釋方式有個疑問，
就是
在角動量必須守恆的情況下，系統的角動量可以累積嗎?
就是先產生一角動量，但之後才抵銷它
因為從選手上看，很明顯的是身體轉動之後，手臂才開始旋轉
所以說究竟這兩者間有沒有關聯啊? 有人能解釋下嗎，感謝。
第二個我想了解的是職業選手起跳時的收腿動作，原因到底是為什麼?
我在想是不是因為收腿起跳後，在最高點的時候向下踢腿
這個瞬時刻人的重心假設在h處，那麼為了維持重心在h處
因為人產生形變了(腳向下踢)，所以剛好配合手往上揮，以維持重心在h處
這樣想是對的嗎?
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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
◆ From: 114.47.168.159
1F：→ Mpegwmvavi:@@" 都沒人對運動有興趣的嗎 Orz" 10/25 14:40
補個棒球的截圖，圖是2009年賽揚獎得主Lincecum
http://iamjo.myweb.hinet.net/Lincecum.jpg
2F：推 Entropy1988:也不是。在想這些問題要怎麼定義比較好。 10/25 18:30
3F：→ harrey810719:排球扣球也有類似的動作，不過這種空中角動量守恆的 10/25 19:54
4F：→ harrey810719:情況，好像沒有那麼簡單可以定義好。先前有一個貓轉 10/25 19:55
5F：→ harrey810719:身的影片，講得很好但其實我還沒有融會貫通xd 10/25 19:55
貓掉下來的轉體原因 我找到一個不錯的
https://www.youtube.com/watch?v=yGusK69XVlk
35秒 左上是相對於質心的角動量變化方向
左下是質心的角動量變化方向
系統角動量變化=(質心+相對質心)的角動量變化 =上述兩個加起來 剛好是0
結論:貓真是神奇..喵喵
※ 編輯: Mpegwmvavi 來自: 114.47.173.157 (10/25 21:45)
看著貓咪這樣旋轉，讓我覺得似乎可以顯產生一個角動量在去抵銷它
因為貓的orbital angular momentum也就是質心的角動量，好像是比較慢才產生的
他先把前腳對通過質心的轉軸做旋轉，
接著後腳，接著才是全身，沒受過專業訓練的喵喵真是天才
※ 編輯: Mpegwmvavi 來自: 114.47.173.157 (10/25 23:12)