主题：冰壶拐弯的悖论 -- 唵啊吽
家园 冰壶拐弯的悖论 投掷，这个和打保龄球差不多，一个方向，一个速度，另外一个是旋转－－－－－－r33300:【原创】冰壶
旋转的效果是让冰壶走弧线。这个弧线技术非常重要，因为冰壶赛中往往会有绕开障碍壶撞击目标壶的战术要求。问题是，壶的旋转方向与弧线的弯曲方向是什么关系呢？
打过乒乓球的人都知道，打弧线球的时候，弧线弯曲方向刚好与球的旋转方向相反。但是，冰壶则不同，冰壶的弧线弯曲方向与其旋转方向相同。如果我们那地球的自转和地球围绕太阳的公转作比较，我们可以说乒乓球的自转与公转方向相反，而冰壶的自转与公转方向相同。
外链图片需谨慎，可能会被源头改在此，笔者尝试解析一下其中的物理原理。
在完全没有摩擦力的情况下，壶或球的旋转对其运动轨迹没有影响，质心按照直线运动。当球在空中运动时，球表面的空气流速不同，以左旋球为例（即打击乒乓球时将球拍向左晃），这样球左边表面相对空气速度要比右边表面相对速度速度快，根据流体力学速度快压力小的原理，产生左右的压力差，造成左弧线球。
冰壶弧线与旋转方向相同的关键是在冰上，（依然以左旋，或顺时针自旋为例），即左边相对冰面的速度比壶右边底部表面相对冰面的速度要快，这个快不但没有增加阻力，反而减少了阻力。因为摩擦力产生热，而热熔化冰，润滑了底部，减少了阻力。（这好像是个悖论，即摩擦力越大则摩擦力越小[SIZE=3][/SIZE]，欢迎大家来讨论这个悖论！）
结论：
1、冰壶空气阻力相比冰面阻力小，冰面阻力是形成弧线的重要因素。
2、同意的踯壶初始状态可能会因为冰面温度不同而出生不同的弧线效用。
建议：根据第二点结论，运动员第一壶一定要试一个标准弧线壶，以便后边使用旋转力度的时候心中有数，因为每次比赛冰面温带或许会有变化。
参考链接：http://www.mail-archive.com/[email protected]/msg09769.html
> The problem is why curling stones, which rotate clockwise, curl to> the right, unlike other objects, such as a glass spinning on a
> table, which veer in the opposite direction.
>
> Mark Shegelski, professor of theoretical physics at the University
> of Northern British Columbia, has produced a complicated
> mathematical formula to prove his theory that the front edge of
> the
> curling stone is lubricated by a microscopic slurry of water and
> ice caused by friction. The liquid layer means there is less
friction
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家园 感觉足球和乒乓球是相反的，能否解释一下？ 用右脚内脚背搓出逆时针旋转的球，弧线是往左的，而用右脚外脚背搓出顺时针旋转的球，弧线往右。也就是说公转与自转方向一致。
这点我一直无法理解，因为波努列的解释似乎不通。而你既然解释了乒乓球，那么能否解释一下同样在空气中飞行，为什么乒乓球和足球的弧线相反？
家园 乒乓球与足球在空中飞行旋转是相同的啊，怎么是相反的？ 都是球本身旋转方向与运行弧线方向相同啊。逆时针旋转的球，弧线是往左的，顺时针旋转的球，弧线往右。为什么说是相反的？
家园 看的我头昏脑胀，前面的哥几个打过球没有啊？ 就是相同的啊！
乒乓球和足球还有棒球、排球等在空中飞的球类，想要控制方向，就要加旋转，球的飞行轨迹，就是“逆时针旋转的球，弧线是往左的，顺时针旋转的球，弧线往右”……所以，打乒乓球时，球拍在球队侧上方一拉，球形成下旋，飞行轨迹就是快速下坠；球拍在球的侧下方削一板（与前者一样，都是自后向前用力，怕没打过的朋友不懂……），球就有了向上的升力，减少下坠的幅度，球是比较平的飘过去的。
足球上，一般成为内弯球外弯球，是以踢球脚为参照，右脚为例，往身体右边拐的，就是外弯了，所以正确的说法要加上脚——小贝的绝技就是右脚内弯球——接触点在球的右下方，当然在慢镜中，小贝几乎是接触球的正面开始的，所以旋转更快……在踢球时，使球逆时针旋转，击发方向稍为向外，球就可以先避开人墙，再慢慢拐进球门。至于要踢外弯球，则要用脚背，使球顺时针旋转，这样就先往左边飞，然后往右边拐……史上一个很著名的外弯球，就是巴西的卡洛斯在四国赛上对法国，不过这位哥们是用左脚的，所以球的飞行轨迹先往他的右侧飞，从人墙的边上掠过，再往左拐打进球门，这球的厉害之处是没有利用地心吸力增加球的弧线，完全就是依靠自身的旋转拐出一个匪夷所思的弧度。
冰壶的弧线，实际上是要靠赛道的凹陷和擦冰引导，前面已经有朋友说了，旋转是保持冰壶的移动趋势，就象陀螺，免得冰壶一时左拐一时右拐。这里再回到足球，当今足坛的新天皇C罗，成名绝技是“落叶球”，形容他的任意球象落叶一样无定向飘动，难以捉摸，因为他踢球，是用脚尖踢在球的中心，球在轰出去的初期，由于惯性，抵消了旋转，飞行得比较直，后期同样由于惯性，球的旋转开始加剧，但怎么转没人知道，因为踢的那个点是随机的，所以球就乱飘直到打入球门。冰壶加旋转很大程度就是为了避免“落叶壶”……
家园 所以等牛牛解释一下 足球的弧线规律我很熟悉，但乒乓没感觉。楼主说乒乓是公转和自转相反，我就想起来足球了。
家园 有意思的讨论 我猜测足球和乒乓球的不同，在于足球是二十面体而不是球体。这样空气中的湍流就起作用了。垒球掷弧线球和乒乓球一样。
家园 是不是偏心旋转的原因？ 家园 这个取决于脚和球接触一瞬脚的运动方向 以内脚背触球为例，如果触球是脚从左向右运动（其实是从左后向右前），则球弧线向右，如果脚是从右向左运动则球弧线向左。
家园 力点不能产生弧线轨迹 力点和力的方向决定一个重心的直线运动方向和一个球绕重心的旋转运动。
我猜测足球和乒乓球的不同，在于足球是二十面体而不是球体。这样空气中的湍流就起作用了。
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家园 【讨论】个人认为与冰面的溶化无关，还是与接触面的摩擦力有 - 复 冰壶拐弯的悖论
家园 旋转的效果是让冰壶走弧线? 这个怎么跟我听的不一样？几年前去玩过一次，听那里的工作人员介绍说旋转的效果是让冰壶的前进路线由不可控变为可控,特别是其未段轨迹。 具体来说就是直线用力推壶的话一定距离以后随冰壶的速度下降其运行路线会自动变为明显的弧线，这就是curling一词的来历，因为这个弧线跟很多因素相关基本上不可控，所以被看作是随机的。为了修正这个弧线的不随机性就需要对冰壶加以旋转从而控制它的路线，好像还隐约记得有顺时针跟逆时针，90度跟45度角15度角（记不清楚了）旋转的区别。
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家园 和冰融化关系不大 小时候在水泥地上玩垒球，如果踢球的侧部就能踢出类似的弧线。击打斯诺克的时候，靠球杆撞机母球的侧面，也能走出一个曲线来。
如果把冰壶分成前半和后半两个部分考虑摩擦力的情况会比较清楚。如果冰壶顺时针旋转，那么前半球受到的摩擦力的合力方向有一个向左的分量，而后半球受到的摩擦力有一个向右的分量。顺时针旋转的冰壶之所以左偏，是因为前半球受到的摩擦力更大。
冰壶向前运动的时候，由于竖直方向上的转动惯量，冰壶前半部与冰面之间的压力要大一些。假设冰面的冰粒分布均匀（摩擦系数一致），再假设滑动摩擦力只和压力与摩擦系数成正比，那么在同心圆上前后对称的两个点受到的摩擦力方向相反，而且前半的那个点上的力要大一些，所以冰壶的前半部就提供了一个侧向的分力。
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ms俺把旋转方向搞反了
