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標題[閒聊] 不二學長 必殺絕招「白鯨」有可能實現嗎?
時間Tue Jul 16 11:49:12 2019
《網球王子》中不二學長的 必殺絕招「白鯨」有可能實現嗎?
來源:泛科學
作者:柳田理科雄
連結:
https://pansci.asia/archives/40933
文章有點長,不過很有趣
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不二周助學長是位了不起的網球選手。明明已有令人驚訝、被稱為三種回球之必殺絕招,
周遭的人卻仍毫不吝惜地給他「尚未展現全部實力」的極高評語。即使如此,他本人也毫
無半點驕傲或得意之情,總是帶著穩重的笑容。
多好的人啊,請讓我喊你一聲大哥……雖然說我很想當他的徒弟,可是他是青春學園國中
三年級生,比筆者我還年輕了30歲啊……
嗯,無可奈何,只好放棄當他的徒弟,就照讀者點播的題目想想「白鯨」吧。話說回來,
這到底是怎樣的網球?
理論上合乎邏輯
不二學長第一次展現出白鯨,是在關東大會的第1回戰,對手是冰帝學園的芥川慈郎選手
。
芥川看準後,在發球同時急衝到網前截擊,不二學長待在後場回球。雖然球飛過去的彈道
很低,卻在芥川眼前咻的一下上飄,飛上5公尺高。
芥川判斷球會出界而不追,球卻在場地後方界線內垂直落下!再加上,落下之後還強烈後
旋,跳回了不二學長那邊!
就算是在溫布頓,如此奇蹟般的好球肯定也會贏得滿堂采吧。因為是一名日本中學三年級
生在地方大會第1回戰就展現出來的球技,可見我日本國內的網球人才多如過江之鯽啊。
可是,既然是向上飄的球,為何又會直直落下?漫畫並沒有畫出連接這兩個動作之間的過
程,所以詳細情節不明。那麼,從力學思考,球有可能如此運動嗎?
向上飄
棒球中的速球也是靠腕力施加於球上使之倒轉,所以投出的球能比不太轉的球以高十幾公
分的位置飛進捕手手套。時速100公里
這速度會因為空氣阻力而變得越來越慢。此外由於重力的影響,在上升途中會減速,而在
下降途中會加速。
若是球在空中後旋,球路就會向上飄。此一秘密在於空氣的力。飛行中的球會承受來自前
方的風,當球後旋時,上方是與承受的風同一方向運動,下方則是與承受的風反方向運動
。正因如此,上方空氣是平順的流動,下方空氣則會摩擦而較為停滯。就像有人從身邊跑
過去時,你的頭髮或衣服會被一股力量拉過去一般,快速流動的空氣會對周圍物體產生吸
引力(譯註:白努利定律)。所以後旋球也會被上方流動較快的氣流吸引而向上飄
https://imgur.com/tO9QOZb
重點在於這股力量總是作用於與前進方向垂直的方向上,一如作用在飛機機翼上的浮力。
紙飛機如果沒調整好,常會急速上升然後突然失速直直掉落,正好與白鯨的運動一樣。只
要讓打出去的球猛烈後旋,想來網球也應該會進行相同的運動路線吧。
喔,精髓解明了!
要打出這招白鯨,究竟要讓球後旋得多快才行呢?為了推導出這一點,必須先解明許多必
要的條件。仔細觀察漫畫的畫面吧,如果還是有不明的地方就先用假設補充。
首先,假設不二學長在離地30公分高將網球水平打出去。就漫畫看來,球速不是很快的樣
子,在此為方便起見就假設為時速100公里。然後,白鯨是利用從對面吹來的風的招式
。當天球場四周的樹木枝葉都發出微微風聲,參考風力階級表可以判斷,風速應該是秒速
3.4到5.4公尺的「微風」。為方便起見,假設風速為剛好秒速5公尺。
再來是有空氣阻力的情形下,網球的後旋應該會隨著時間逐漸變慢,這一點因為也沒有資
料,只好再次為了方便起見假設「每過5秒鐘後旋速度會減為一半」。
白鯨的運動是在以上諸多條件的交集下產生的,但光靠算式並無法解出。在此只能先將以
上條件輸入電腦,填入可能的後旋速度,以推算出每0.01秒內網球的運動,試著追蹤
其運動軌跡。
首先假設一個比較小的數值吧,就算每秒鐘500次後旋好了。球會在距離打擊點水平距
離約44公尺處飛到最高高度22公尺,劃出一道鐘形曲線之後掉落在離打擊點64公尺遠處。
因為網球場地長度只有23.77公尺,所以很可惜,這樣的後旋球會出界。
那麼就盡可能轉快一點,假設球為每秒1千後旋。這一來由於浮力過強,球會在空中繞上
一圈掉下來。大約會在打擊點前方16公尺遠處開始後旋,而在離打擊點10公尺遠處飛到創
紀錄的最高高度29公尺,最後掉落在打擊點前方7公尺處。因為不二學長是在場地的最後
方回球的,所以距離球網約12公尺。只掉落在7公尺的前方,雖然沒出界,卻是掉在自己
這邊啊!
https://imgur.com/66X47vj
嗯,是後旋速度不夠嗎?再試試每秒1100後旋模擬,算出來的結果是……哇,球會掉
在自己頭上!
秒速5公尺
這股風力在球不會在空中翻一圈掉下來時,一直把球推得向上飄。但在球會在空中翻一圈
掉下來的情形下,站在擊球者的觀點,這顆球的運動就是以下的過程:①一面前進一面上
升。②一面後退一面上升。③一面後退一面下降。④一面前進一面下降。在這過程中,①
與④的情形是使上飄力量越來越增大而將球向後推,②和③的情形則是使上飄力量減弱而
將球向前推。好久沒做過如此累人的計算了
到頭來,為了讓球落在對手的場地,後旋速度必須限制在每秒840回到940回之間。
只不過,每秒940後旋的球會剛好通過球網上方,對一開始就看準要利用發球上網的芥
川同學來說正中下懷。所以還是每秒840後旋比較有效,這樣才能盡可能落在對手場地
的後方。
所以打出去的球轉速既不能超過每秒840回,又要盡可能接近每秒840回。這可說是
白鯨這一招的精髓了。原來如此,果然不是閒雜人等所能模仿的招術啊!
要是普通的打法反而強得要命
這令人驚訝的絕招,有辦法破解嗎?試著具體看看這理想的極致「840式白鯨」的飛行
軌道是什麼樣子吧。
不二學長打出的球會急遽上飄,從4.7公尺高的空中飛越球網。如果對手是在距離球網
1公尺遠的地方守株待兔準備截擊,當球飛過他頭頂上時,高度還會再上升1公尺。所以
芥川同學會判斷這一球出界倒也合理。然而就在離底線還有4公尺時,球的上升軌道會變
成垂直,開始在空中繞一圈。達到最高高度29公尺之後,會在場地中央上空再次以垂直的
軌道落下來,最後掉落在對手場地的最後方。以上的運動全部在5.32秒之內進行。
https://imgur.com/YlG7q3i
要破解這一招可不容易。因為球飛過球網時高度已經是4.7公尺了,如果不能跳到2公
尺以上根本碰不到球。雖然看起來這招有個弱點,那就是到球落地為止有長達5秒鐘多一
點,但就算能在這段時間內看穿球的飛行軌道先一步趕到落地點,即將落地的球可還是處
於每秒400後旋的狀態啊。要是讓旋轉球落地彈跳,就會像漫畫那樣彈回不二學長的場
地中;就算不讓球落地直接打了,球也會因為激烈的後旋而落在自己的場地中。
能想得到的攻略法只有一個:不讓球落地,也用後旋方式打回去!要讓網球以每秒400
後旋的速度翻滾,至少得以290公里的時速揮拍。所以要讓以每秒400後旋的球停止
後旋,也必須用同等程度的揮拍。來吧,芥川同學,以時速290公里的速度揮拍吧!
咦?辦不到?不不,不二學長可是做到讓球以每秒840後旋的喔。在此揮拍速度下,如
果他用的不是白鯨這招,而是普通的打法,可以打出時速620公里的殺球喔。這裡只要
求芥川同學做到這種速度,還比不上不二學長咧……啥?原來如此,不二學長的所謂「尚
未展現全部的實力」原來是指這個。
用後旋方式打回去
要把對手打過來的後旋球打回去,只要將球以後旋方式打回去就行了,也就是模仿對方的
打法。此一要訣是當我為了靜岡電視台的工作去熱海出外景,晚上玩溫泉桌球時從國中到
高中都是桌球隊的製作人長谷川老兄教我的。長谷川老兄的實力可不是普通的強喔。因為
那天只有一支球拍,所以筆者我就用那支球拍,而長谷川兄則拿了一隻拖鞋代替球拍,但
我還是輸給他。由此可見筆者我也不是普通的弱。
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推 Edison1174: 大谷翔平全壘打擊球初速大概180km/hr 不二回球620km/h 07/16 11:51
→ Edison1174: r.... 07/16 11:51
推 s921619: 推柳田理科雄 這些分析都很有意思 XDDD 07/16 11:52
推 bbiiggppiigg: 嗑藥喔 07/16 11:53
推 dephille: 新網球把人打上觀眾席都是裡所當然的區區時速800 07/16 11:54
推 Remix00: 原來是物理小教室 07/16 11:55
噓 mayolane: 柳田理科雄這種人還有人信哦 07/16 11:55
推 s921619: 果然是不二阿 打出每秒840轉的球也是輕輕鬆鬆啦 07/16 12:02
推 f40075566: 有啊我大高雄市長aka全宇宙領導之中華民國末代總統不 07/16 12:03
→ f40075566: 就使出過了嗎?阿那是白賊 07/16 12:03
推 god78987: 我記得棒球是因為有縫線 旋轉受空氣的影響會比較多 07/16 12:04
→ Sakamaki: 打的算嗎? 07/16 12:04
→ god78987: 問題是網球沒有縫線增加摩擦力 效果應該沒那麼好 07/16 12:05
→ v789678901: 物理引擎系列的真的很好笑www,之前看白鯨說要打出每 07/16 12:08
→ v789678901: 秒轉800公里還多少才能實現w 07/16 12:08
→ heru: 但是網球上面都毛 棒球沒線的地方是光滑的耶 07/16 12:08
推 Stat14: 泛科學真的超好笑w 07/16 12:08
推 s921619: 泛科學真的都蠻有趣的 wwww 07/16 12:09
推 swingingbear: 雖然很有意思 但可以加個結論或上色比較好閱讀哦 07/16 12:11
推 maple2378: 白鯨真的豪洨 不過棕熊落網跟飛雁還巢應該有機會打的出 07/16 12:11
→ maple2378: 來吧 07/16 12:11
推 s921619: 可能還是要實際計算過才準確 蛇球也有人說看起來應該可以 07/16 12:15
→ s921619: 但物理引擎直接算出來路徑 除非你有辦法打出那個轉速 07/16 12:15
→ s921619: 不然根本不可能 XDDD 07/16 12:15
推 eastwindow: 不是在網前等球跳回去的時候蓋他火鍋就好了嗎? 07/16 12:17
推 FantasyNova: 不知到民國幾年的文章 07/16 12:35
推 bye2007: 白鯨好像乒乓球打的出來 07/16 12:41
推 sillyboytw: 白鯨不是要有風嗎?18級強陣風不知道能不能吹回來? 07/16 12:44
推 Nashih: 果然是空想科學讀本XD 07/16 12:55
推 a3831038: 時速600公里的回擊有誰敢來挑戰 07/16 12:55
推 CCapocalypse: 時速800你全部打直線方向也沒人能跟你對拍幾球 07/16 13:22
推 horseorange: 這認真什麼啦 07/16 13:27
推 LOSTUTOPIA: 不二受的配對我都吃(錯頻 07/16 14:28
推 Jeff424: 0 以前有個理論但是終究只是理論 07/16 14:45
推 Armour13: 白鯨的原理不是風力嗎 07/16 15:45
推 shuang83: 結論就是與其用這些奇奇怪怪的招式 還不如直接殺球 07/16 16:35
噓 b0920075: 這樣也一篇 07/17 08:08