新型有縫和無縫塑料乒乓球彈性特征及對擊球速度和旋轉(zhuǎn)影響的試驗研究

肖 毅，黃 睿，任 杰，李天江

2011年5月，國際乒聯(lián)通過了倫敦奧運會之后全面禁用賽璐珞乒乓球的決議。隨后，新型塑料球研制成功，并在2014年10月舉行的乒乓球世界杯單打比賽中正式亮相。根據(jù)加工工藝的不同，新型塑料球分為有縫塑料球與無縫塑料球，在大型比賽中都被指定為官方用球。新型塑料乒乓球的誕生，無疑是乒乓球運動發(fā)展史上的又一次變革，在一定程度上勢必對技戰(zhàn)術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生較為深遠的影響[1-2]。

關(guān)于賽璐珞球與新型塑料球在物理特性及擊球效果等方面的差異，國內(nèi)已開展了大量研究。與賽璐珞乒乓球相比，新型塑料球除了材質(zhì)不同以外，最大的變化是球體直徑增大了[3-4]。乒乓球材質(zhì)和球體直徑的改變會對球的硬度、彈性、擊球的速度和旋轉(zhuǎn)等產(chǎn)生影響，從而對擊球效果產(chǎn)生不同程度的影響[5-6]。研究表明，新型塑料球的硬度和彈性均高于賽璐珞球，擊球球速和轉(zhuǎn)速有所下降，相持段的板數(shù)增多，競爭更加激烈[7-9]。

乒乓球彈性是影響運動員擊球效果和比賽勝負的重要因素之一[10]。新型塑料乒乓球由于材質(zhì)的改變，其彈性也會發(fā)生較大的改變[11-13]。由于賽璐珞球已被全面禁用，新型塑料球被指定為新的官方用球，而且關(guān)于賽璐珞球與新塑料球的差異性研究也已開展較多。因此，本文重點對2種新型塑料球（有縫和無縫）的彈性進行研究，探究其彈性特征及其擊球效果的差異性。

目前，國際乒聯(lián)對乒乓球彈性的合格性監(jiān)測方法是將乒乓球從指定高度自由落體下落，根據(jù)反彈的高度對其彈性進行評判。雖然該方法能對乒乓球的彈性進行檢測，但是該檢測方法中球是做自由落體運動，初速度為0[8]。在實際訓(xùn)練和比賽過程中，乒乓球都是被擊打后以不同的初速度運動后觸及乒乓球臺，而且，乒乓球彈性在球速越高其差異表現(xiàn)會更加明顯[11-12]。因此，弄清楚乒乓球在被擊打后以不同速度觸臺后的反彈特征對指導(dǎo)乒乓球運動員的訓(xùn)練和比賽顯得十分必要。

本文試圖對有縫和無縫塑料乒乓球的擊打彈性（以不同初速度觸臺的彈性，本文稱之為“動態(tài)彈性”）進行試驗，以找出2種塑料球動態(tài)彈性的基本特征及其差異性，分析其對運動員擊球效果可能帶來的影響，從而為我國高水平乒乓球運動員制定針對性訓(xùn)練計劃和臨場比賽的技戰(zhàn)術(shù)部署提供理論依據(jù)與數(shù)據(jù)參考，從而幫助乒乓球運動員更快更好的地適應(yīng)2種新型塑料乒乓球的使用，減少乒乓球材質(zhì)及球體規(guī)則變化對運動員比賽成績的影響。

1 有縫塑料球與無縫塑料球物理特性對比

本研究選用的有縫塑料乒乓球為：紅雙喜D40+有縫三星球（簡稱“有縫塑料球”），無縫塑料乒乓球為銀河40+無縫三星球（簡稱“無縫塑料球”）。

數(shù)據(jù)顯示，有縫塑料球和無縫塑料球的直徑整體上差別不大（無縫球略大一些），無縫塑料球比有縫塑料球略重一些；無縫塑料球球體比有縫塑料球更圓；在硬度方面，根據(jù)頂部受壓下陷的深度可以得出無縫塑料球硬度比有縫塑料球略高；2種球外觀上都呈現(xiàn)白色，無光澤，但有縫塑料球用肉眼可以明顯看出球體內(nèi)有接縫，而無縫塑料球則沒有接縫的痕跡（見表1）。有縫塑料球與無縫塑料球在物理特性上的差異會對其觸臺后的彈性產(chǎn)生一定程度的影響[9，12-16]。

表1 有縫與無縫塑料球物理特性對比表[1，14，17]Table1 Comparison of Physical Characteristics between Seamed and Seamless Plastic Balls

2 有縫塑料乒乓球與無縫塑料乒乓球彈性測試試驗（試驗1）

2.1 試驗設(shè)備與裝置

為比較有縫和無縫2種塑料球以不同初速度撞擊乒乓球球臺后的彈性差異，本試驗選用有縫塑料球和無縫塑料乒乓球若干個，利用自制彈性裝置（見圖1）。

將一塊乒乓球球臺固定在水平面上，球臺上一個半徑為4 cm的圓形區(qū)域，將其作為試驗過程中乒乓球下落撞擊球臺的目標區(qū)域。在圓形區(qū)域正上方約30 cm處固定一自制彈性裝置。該裝置主要由一根兩端均有開口的PVC管（直徑為8 cm）和一根帶有橡皮帶的彈簧組成。試驗前，把乒乓球固定在PVC管的上端管口位置，以保證每次彈簧擊打完乒乓球后，球體能保持垂直下落狀態(tài)并進入球臺上的圓形目標區(qū)域。

圖1 自制彈性裝置Figure1 Elastic Device Made by Ourselves

2.2 試驗方法

為了模擬運動員使用球拍擊打乒乓球后的不同飛行速度，本試驗通過垂直向上拉伸彈簧到不同高度后釋放來擊打乒乓球以獲得不同的下落速度。每種塑料球、每個高度分別測試10次。

使用高速攝像機采集乒乓球下落和觸臺后反彈的軌跡，使用Kinovea軟件對下落和反彈軌跡進行處理和計算，得出下落和反彈過程的平均速度，并據(jù)此推算出反彈速度的衰減率（衰減率=（下落速度-反彈速度）/下落速度×100%）。

根據(jù)不同下落速度及其對應(yīng)的反彈速度，以及反彈速度的衰減率變化情況來評判不同材質(zhì)塑料乒乓球彈性的特征及其差異。為研究方便，本文將試驗過程中乒乓球觸臺前的下落速度分為3個等級：低速（2～10 m/s），中速（10～16 m/s），高速（16 m/s以上）。試驗裝置示意見如圖2。

圖2 試驗1場地設(shè)備布置示意圖Figure2 Schematic Diagram of Equipment Layout of Test 1

2.3 試驗結(jié)果與統(tǒng)計分析

試驗過程中，采集的主要動態(tài)彈性指標數(shù)據(jù)包括乒乓球每次下落過程的平均速度、每次反彈過程的平均速度和對應(yīng)的衰減率。

2.3.1 有縫塑料球動態(tài)彈性數(shù)據(jù)描述統(tǒng)計分析 數(shù)據(jù)顯示：在慢速下落時，紅雙喜D40+有縫塑料球下落速度的均值為4.96 m/s，最大值為9.84 m/s，反彈速度的均值為4.39 m/s，最大值為8.29 m/s；以中速下落時，下落速度的均值為13.44 m/s，最大值為15.96 m/s，反彈速度的均值為10.08 m/s，最大值為11.09 m/s；快速下落時，下落速度的均值為28.86 m/s，最大值為34.33 m/s，反彈速度的均值為12.59 m/s，最大值為15.40 m/s（見表2）。整體上看，隨著有縫塑料球下落速度等級由慢到快的變化，其對應(yīng)的反彈速度均值和最大值也隨之不斷增大，且對應(yīng)下落速度的不同等級，其反彈速度的均值和最大值均小于下落速度的均值和最大值。

表2 有縫塑料球不同速度等級下落的下落速度、反彈速度和衰減率Table2 The Falling Speed，Bounced Speed and Attenuation Rate of Seamed Plastic Ball at Different Dropping Speed Levels

在整個彈性測試試驗過程中，有縫塑料球每次下落速度與反彈速度的對應(yīng)曲線見圖3。在低速下落過程中，隨著有縫球下落速度的不斷增大，其反彈速度也相應(yīng)增大，反彈速度的增加比較平穩(wěn)；當下落速度增大到中速等級時，其反彈速度雖整體上仍呈現(xiàn)增長的趨勢，但其變化開始加劇，呈現(xiàn)遠離趨勢線（y=0.43x+2.47）分布的特征；隨著下落速度繼續(xù)增大到快速等級，反彈速度沿趨勢線較為平穩(wěn)地增長，但當下落速度增大到一定程度時（本試驗中為34 m/s左右），乒乓球球體開始出現(xiàn)破損，從而導(dǎo)致反彈速度出現(xiàn)急劇下降（見圖3）。

圖3 有縫塑料球桌面反彈速度變化曲線Figure3 The Curve of Bounced Speed Change of Seamed Plastic Ball

此外，為了更直觀地了解有縫塑料球以不同速度下落時，其對應(yīng)的反彈速度的衰減情況，根據(jù)反彈速度衰減率的計算公式，計算出反彈速度的衰減率。有縫塑料球以不同速度等級下落時，其反彈速度的衰減率均值和最大值均隨著下落速度的不斷增大而增加，其中慢速為9.99%和20.47%；中速為24.39%和30.54%；快速為45.75%和62.38%（見表2）。

數(shù)據(jù)顯示，隨著有縫塑料球下落速度的不斷增加，其反彈速度的衰減率也沿著趨勢線（y=1.79x+1.55）不斷增大（見圖4）。對應(yīng)于圖3中反彈速度的變化趨勢，衰減率也表現(xiàn)出類似的變化特征。在低速下落過程中，隨著下落速度的不斷增大，反彈速度的衰減率平穩(wěn)增加；當下落速度繼續(xù)增大到中速和快速等級時，其反彈速度的衰減率雖整體上仍呈現(xiàn)增長的趨勢，但波動幅度開始加劇（遠離趨勢線分布）；當下落速度增大到一定程度時（34 m/s左右），乒乓球球體開始出現(xiàn)破損，衰減率也隨之出現(xiàn)陡增。

圖4 有縫塑料球桌面反彈速度衰減率變化曲線Figure4 The Curve of Bounced Speed Attenuation Rate Change of Seamed Plastic Ball

2.3.2 無縫塑料球動態(tài)彈性數(shù)據(jù)描述統(tǒng)計分析 數(shù)據(jù)顯示：在慢速下落時，銀河40+無縫塑料球下落速度的均值為4.99 m/s，最大值為9.38 m/s，反彈速度的均值為4.28 m/s，最大值為8.34 m/s；以中速下落時，下落速度的均值為13.38 m/s，最大值為15.99 m/s，反彈速度的均值為10.55 m/s，最大值為12.02 m/s；快速下落時，下落速度的均值為20.78 m/s，最大值為27.65 m/s，反彈速度的均值為14.00 m/s，最大值為16.66 m/s（見表3）。整體上看，隨著無縫塑料球下落速度等級由慢到快的變化，其對應(yīng)的反彈速度均值和最大值也隨之不斷增大，且針對下落速度的不同等級，其反彈速度的均值和最大值均小于下落速度的均值和最大值。

在低速和中速下落過程中，隨著無縫球下落速度的不斷增大，其反彈速度也均相應(yīng)增大，反彈速度的增加也比較平穩(wěn)，都沿趨勢線（y=0.57x+2.32）分布；當下落速度增大到快速等級時，其反彈速度整體上仍沿趨勢線不斷增長，當下落速度超過22 m/s左右后，反彈速度開始出現(xiàn)一定程度的波動，當下落速度增大到一定程度時（本試驗中為26 m/s左右），乒乓球球體開始出現(xiàn)破損，從而導(dǎo)致反彈速度出現(xiàn)急劇下降（見表5）。

圖5 無縫塑料球桌面反彈速度變化曲線Figure5 The Curve of Bounced Speed Change of Seamless Plastic Ball

從反彈速度的變化趨勢來看，無縫塑料球在出現(xiàn)破損前的反彈速度變化整體上較為平穩(wěn)。

此外，無縫塑料球以不同速度等級下落時，其反彈速度衰減率的變化情況：衰減率的均值和最大值均隨著下落速度的不斷增大而增加，其中慢速為10.55%和17.72%，中速為19.91%和23.58%，快速為31.43%和58.65%（見表3）。

表3 無縫塑料球不同速度等級下落的下落速度、反彈速度和衰減率Table3 The Falling Speed，Bounced Speed and Attenuation Rate of Seamless Plastic Ball at Different Dropping Speed Levels

圖6 無縫塑料球桌面反彈速度衰減率變化曲線Figure6 The Curve of Bounced Speed Attenuation Rate Change of Seamless Plastic Ball

3 有縫塑料乒乓球與無縫塑料乒乓球擊球速度與旋轉(zhuǎn)測試（試驗2）

3.1 試驗儀器與設(shè)備

為了解有縫塑料乒乓球與無縫塑料乒乓球在擊打速度與旋轉(zhuǎn)方面的差異，本文選取5名國際一級男子乒乓球運動員，使用正手拉上旋球技術(shù)和反手搓球下旋球技術(shù)分別擊打紅雙喜D40+有縫三星球和銀河40+無縫三星球，測試擊球的速度和旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)，并進行對比分析。試驗采用發(fā)球機發(fā)球，用測速儀測試擊球的速度，用超高速攝像機測試球的轉(zhuǎn)速，儀器和設(shè)備的型號與參數(shù)設(shè)置如下。（1）測速儀：采用美國BUSHNELL推出的SPEEDSTER性能優(yōu)越的雷達測速儀，精度為±2 kph（km/h），在離球體0～22.5 m之間的距離測速。（2）超高速攝像機：美國Vision Research公司的Phantom Miro R111型超高速攝像機，攝像機分辨率為768×576ppi，相機幀率為3000fps，光圈f4，曝光時間為330μs。（3）發(fā)球機：采用Nittaku公司生產(chǎn)的V-989H型發(fā)球機。練習(xí)上旋球時，上輪轉(zhuǎn)速7、下輪轉(zhuǎn)速3；練習(xí)下旋球時，上輪速度為3、下輪速度為7。（4）套膠：正手紅雙喜狂飆3、反手蝴蝶T05。

3.2 試驗方法

由發(fā)球機供球，選取5名國際一級男子乒乓球運動員，對紅雙喜D40+有縫塑料球和銀河40+無縫塑料球的擊球速度和旋轉(zhuǎn)分別進行測試。測試者使用正手拉弧圈球技術(shù)擊打發(fā)球機發(fā)射的上旋球30個，使用反手搓球技術(shù)擊打發(fā)球機提供的下旋球30個。試驗中，每個運動員需要擊打2種不同的乒乓球，共需要完成120次擊球動作。

試驗中，利用測速儀對每次運動員擊球后球的飛行速度進行測量，求出2種不同類型乒乓球擊打后的平均飛行速度。用超高速攝像機拍攝球體過網(wǎng)前后的一段視頻，計算出乒乓球飛行過網(wǎng)的旋轉(zhuǎn)速度。為了提高測試結(jié)果的可靠性，試驗前在每個試驗用球的表面上都用黑色記號筆做出T字型標記（見圖7）。

圖7 球體T字型標記示意圖Figure7 Diagram of Spherical T Marker

利用超高速攝像機，拍攝球體經(jīng)過球網(wǎng)瞬間的一組連續(xù)圖像，觀察球體上T字型標記過網(wǎng)時旋轉(zhuǎn)一圈所需要的幀數(shù)，并計算出球過網(wǎng)瞬間的轉(zhuǎn)速。由于乒乓球轉(zhuǎn)速較快，為了更清晰地觀察乒乓球在空中飛行的運動軌跡，在超高速攝像機擺放位置正后方30 cm處放置一臺補光燈（VISICO LED-150T），試驗的場地設(shè)施布置及實景分別見圖8和圖9。

圖8 試驗2場地設(shè)施布置示意圖Figure8 Schematic Diagram of Equipment Layout of Test 2

圖9 試驗2實景圖Figure9 A View of Test 2

3.3 試驗結(jié)果與統(tǒng)計分析

試驗過程中，采集的主要擊球效果指標數(shù)據(jù)包括每次擊球的動作、擊球的種類、擊球速度和轉(zhuǎn)速。

對5名乒乓球運動員采用正手拉球和反手搓球技術(shù)動作，擊打有縫和無縫塑料球的球速和轉(zhuǎn)速進行描述統(tǒng)計分析。數(shù)據(jù)顯示，就轉(zhuǎn)速而言，運動員使用正手拉球技術(shù)動作擊打有縫塑料球時，轉(zhuǎn)速最大值為123.46 r/s，平均值為103.76 r/s；使用反手搓球擊打有縫塑料球時，轉(zhuǎn)速最大值為106.38 r/s，平均值為47.02 r/s；當使用正手拉球技術(shù)動作擊打無縫球時，轉(zhuǎn)速最大值為119.05 r/s，平均值為99.27 r/s；使用反手搓球動作擊打無縫球時轉(zhuǎn)速最大值為62.50 r/s，平均值為46.05 r/s（見表4）。

不過，學(xué)習(xí)典型經(jīng)驗，問題還是有一些。有人直言，典型經(jīng)驗看上去很好，但不適合在本地推廣——“聽說村里每年要給保潔公司交10多萬元，我們縣里財政吃緊，肯定沒有這么大的支持力度。”“我們那兒地處深山，交通不便，垃圾車從城里開進來就得一個多小時。”

表4 不同擊球動作擊打有縫和無縫塑料球的球速和轉(zhuǎn)速Table4 The Ball Speed and Spin with Seamed and Seamless Plastic Balls at Different Strokes

從正手拉球技術(shù)動作的擊球效果來看，有縫塑料球的轉(zhuǎn)速平均值和最大值均比無縫塑料球要高，其中轉(zhuǎn)速的平均值增加了約4.5%；反手搓球方面，有縫塑料球的轉(zhuǎn)速均值和最大值也比無縫塑料要高，其中轉(zhuǎn)速的平均值增加了約2.1%。說明，有縫塑料球的擊球旋轉(zhuǎn)比無縫塑料球要強。

就球速而言，運動員使用正手拉球技術(shù)動作擊打有縫球時，速度最大值為63.00 kph，平均值為54.17 kph；使用反手搓球擊打有縫球時，球速最大值是45.00 kph，平均值為21.88 kph。當使用正手拉球技術(shù)動作擊打無縫球時，球速最大值是60.00 kph，平均值為52.40 kph；使用反手搓球動作擊打無縫球時，球速最大值是36.00 kph，平均值是21.78 kph。說明，有縫塑料球的擊球速度比無縫塑料球要稍快一些。

4 有縫和無縫塑料球彈性及擊球速度與旋轉(zhuǎn)的差異性對比分析

4.1 有縫塑料球與無縫塑料球動態(tài)彈性差異對比分析

對有縫塑料球和無縫塑料球以不同速度等級下落的彈性數(shù)據(jù)均值進行獨立樣本的非參數(shù)Mann-Whitney U檢驗。結(jié)果顯示：慢速和中速下落時，紅雙喜D40+有縫塑料球和銀河40+無縫塑料球的下落速度、反彈速度和衰減率的均值都不存在顯著性差異（P＞0.05）；快速下落時，有縫塑料球和無縫塑料球的下落速度和衰減率均值存在顯著性差異（P=0.000），反彈速度均值差異不顯著。而且，快速下落時，無縫塑料球下落速度的均值遠低于有縫塑料球的均值，這是由于無縫塑料球出現(xiàn)破損時的下落速度值小于有縫塑料球的破損點速度造成的。

表5 有縫塑料球與無縫塑料球彈性數(shù)據(jù)均值差異性比較Table5 Comparison of the Mean Difference of Elastic Data between Seamed and Seamless Plastic Balls

此外，快速下落時，無縫塑料球的速度衰減率均值也遠低于有縫塑料球，而且從圖6也可以看出，無縫塑料球在出現(xiàn)破損前的反彈速度衰減率變化整體上也較為平穩(wěn)，這說明無縫塑料球的彈跳穩(wěn)定性比有縫塑料球更好，這種差異可能是由2種球體不同的內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定的。無縫塑料乒乓球因為沒有接縫，所以球體更均勻，在受力過程中的能量損失也更小，所以能產(chǎn)生更強的回彈高度。

為更直觀地觀察有縫和無縫2種塑料球反彈速度衰減率的變化特征，將2種塑料球的衰減率變化曲線進行對比。結(jié)果顯示，2種塑料球的反彈速度衰減率都呈現(xiàn)隨下落速度的增大而增大的趨勢。在慢速和中速階段，2種塑料球反彈速度的衰減率變化差異不顯著；在快速下落階段，2種塑料球的衰減率變化開始出現(xiàn)差異，有縫塑料球的反彈速度衰減率要高于無縫塑料球。因此，當2種塑料球以相同的下落速度（快速）接觸乒乓球臺后，無縫塑料球的反彈速度衰減得更少，反彈速度值就越大，反彈的高度也就越高。這是由于，無縫塑料乒乓球在內(nèi)部結(jié)構(gòu)上沒有接縫，結(jié)構(gòu)上更均勻，加上無縫塑料球硬度比有縫塑料球略高，在與球臺接觸過程中變形更小，受力過程中的能量損失也更小。所以，能產(chǎn)生更強的回彈高度，從而也使得無縫塑料球表現(xiàn)出比有縫塑料球更穩(wěn)定的彈性（見圖10）。

圖10 有縫和無縫塑料球反彈速度衰減率變化趨勢對比Figure10 The Changing Trend Contrast of Bounced Speed Attenuation Rate between Seamed and Seamless Plastic Balls

此外，試驗過程中發(fā)現(xiàn)，當下落速度增大到一定程度時（有縫塑料球為34 m/s左右，無縫塑料球為26 m/s左右），2種塑料球均出現(xiàn)衰減率陡增的現(xiàn)象。這是由于，2種塑料球在各自不同的下落速度閾值上均出現(xiàn)了球體破損的現(xiàn)象。

數(shù)據(jù)顯示，紅雙喜D40+有縫塑料球是在下落速度達到34.53～36.71 m/s范圍內(nèi)出現(xiàn)破損，而銀河40+無縫塑料球在較低下落速度時（26.05～28.05 m/s）就開始出現(xiàn)破損現(xiàn)象（見表6）。這說明，無縫塑料球的耐損度不高。再通過2種塑料球的破損圖片來看，紅雙喜D40+有縫塑料球的球體向內(nèi)凹成槽，銀河40+無縫塑料球直接破損為一個大口。

表6 有縫和無縫種塑料乒乓球球破損情況示例圖片Table6 Sample Pictures of Seamed and Seamless Plastic table Tennis Ball Breakage

造成2種不同塑料球不同破損表現(xiàn)的原因在于，紅雙喜D40+有縫塑料球球體本身比較軟，脆性較低，所以在破損時會出現(xiàn)球面下凹的現(xiàn)象，而銀河40+無縫球材質(zhì)本身硬度較高，脆性較大，因此破損時容易產(chǎn)生形變而破碎。所以才會出現(xiàn)無縫塑料乒乓球經(jīng)常破損的情況，且破損程度比較嚴重。

根據(jù)有縫塑料球與無縫塑料球破損情況的對比分析發(fā)現(xiàn)，有縫塑料球在耐損度方面的表現(xiàn)比無縫塑料球更好，有縫塑料球相對無縫塑料球而言擁有更長的使用壽命。

4.2 有縫與無縫塑料球擊球速度和旋轉(zhuǎn)的對比分析

對5名乒乓球運動員采用正手拉球和反手搓球技術(shù)動作擊打有縫和無縫塑料球的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)進行獨立樣本的非參數(shù)Mann-Whitney U檢驗。結(jié)果顯示，當運動員采用正手拉球技術(shù)時，有縫塑料球與無縫塑料球的擊球轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)存在非常顯著性差異（P=0.000，P＜0.01）；采用反手搓球技術(shù)時，有縫塑料球與無縫塑料球的擊球轉(zhuǎn)速不存在顯著性差異（P=0.322，P＞0.05）。但無論是正手拉球還是反手搓球，有縫塑料球的轉(zhuǎn)速均值都高于無縫塑料球。這是由于，有縫塑料球球體較無縫塑料球更軟，與球拍膠皮接觸時變形更多，接觸時間更長，與膠皮的摩擦就更充分，從而使球的旋轉(zhuǎn)更強，轉(zhuǎn)速更高（見表7）。

表7 有縫與無縫塑料球擊球轉(zhuǎn)速的差異性分析Table7 Analysis on the Difference of Spinning Speed between Seamed and Seamless Plastic Ball

對5名乒乓球運動員采用正手拉球和反手搓球技術(shù)動作擊打有縫和無縫塑料球的球速數(shù)據(jù)進行獨立樣本的非參數(shù)Mann-Whitney U檢驗。結(jié)果顯示：當運動員采用正手拉球時，有縫塑料球與無縫塑料球的擊球速度數(shù)據(jù)不存在顯著性差異（P=0.114，P＞0.05）；當采用反手搓球技術(shù)時，有縫塑料球與無縫塑料球的擊球速度數(shù)據(jù)也不存在顯著性差異（P=0.924，P＞0.05）。但無論是正手拉球還是反手搓球，有縫塑料球的球速均值均略高于無縫塑料球（見表8）。

表8 有縫與無縫塑料球擊球速度的差異性分析Table8 Analysis on the Difference of Striking Speed of Seam and Seamless Plastic Balls

根據(jù)以上對有縫塑料球和無縫塑料球擊球效果的差異性對比分析可以得出，無縫塑料球的擊球旋轉(zhuǎn)和速度較有縫塑料球均有所降低，其中，擊球的平均轉(zhuǎn)速比有縫塑料球減少約4.5%，球速減少約1.1%。說明，用相同的力量和球拍擊打有縫和無縫塑料球，無縫塑料球的旋轉(zhuǎn)較速度減小更為明顯。

有縫塑料球與無縫塑料球在彈性及擊球效果上的差異主要有以下2方面原因。（1）有縫塑料球和無縫塑料球制造工藝上的差異。無縫塑料球是由2個半圓形塑料球殼通過高溫快速粘連或壓合而成，球體中間沒有接縫，使得無縫塑料球的球面更趨于完整，球體在受到外力擊打時所受到的力更加均勻，所以無縫塑料球的彈性比有縫塑料球更加穩(wěn)定，反彈速度的衰減率更低，反彈的高度也更高[8，13]。（2）由于制造工藝和結(jié)構(gòu)上的不同，無縫塑料球的硬度比有縫塑料球更高（有縫塑料球偏軟），所以運動員在使用相同球拍用同樣力擊打有縫和無縫塑料球時，有縫塑料球比無縫塑料球變形更多，擁有更大的受力面積，球體與膠皮的接觸更充分，導(dǎo)致?lián)羟蚝蟮霓D(zhuǎn)速和球速比無縫塑料球更快。此外，由于無縫塑料球比有縫塑料球略重一些，無縫乒乓球的直徑（約40.28 mm）也比有縫塑料球（約40.21 mm）稍大一點，從而造成球體的飛行速度也相應(yīng)變慢[12]。

綜上，新型有縫和無縫塑料乒乓球在硬度、彈性、擊球速度和旋轉(zhuǎn)等方面存在一定的差異，這種差異務(wù)必會對運動員的日常訓(xùn)練和比賽技戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用產(chǎn)生一定程度的影響。

首先，對運動員的發(fā)球而言，由于無縫塑料球硬度和彈性的增加、擊球旋轉(zhuǎn)的減弱，發(fā)低、短、轉(zhuǎn)的下旋球變得比有縫塑料球更難，容易發(fā)成高、長、不轉(zhuǎn)的球，從而為對手創(chuàng)造直接上手的機會，造成被動局面。因此，應(yīng)加強發(fā)球的研究和訓(xùn)練，提高無縫塑料球的發(fā)球質(zhì)量。

其次，由于無縫塑料球旋轉(zhuǎn)的減弱，相持段的回合數(shù)會增加，運動員前3板以內(nèi)贏下該回合的幾率變小，增加了實施發(fā)球搶攻技術(shù)制勝的難度，這對運動員攻防轉(zhuǎn)換和強對抗能力提出了更高的要求。

再次，無縫塑料球球速的減慢，運動員每板的時間會增多，比賽回合時間增長，總體比賽的時間也會增長；彈性的增強，垂直反彈高度會有所增加，運動員需使用更大技術(shù)動作和爆發(fā)力擊球。這些都要求運動員需要有更多的體能儲備來應(yīng)對訓(xùn)練和比賽。

最后，新型塑料球（包括有縫和無縫）與賽璐珞球相比，也呈現(xiàn)出硬度和彈性增加、擊球速度和旋轉(zhuǎn)減弱的差異，這種差異性與新型無縫和有縫塑料球相比在這些方面的差異性是一致的。因此，其對運動員日常訓(xùn)練和比賽技戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用帶來的影響也與新型有縫和無縫塑料球的差異帶來的影響相類似。

5 結(jié)論與建議

5.1 結(jié)論

（1）與賽璐珞球相比，新型塑料乒乓球的硬度和彈性均有所增加，擊球球速和轉(zhuǎn)速卻有所下降，相持段的板數(shù)增多，對運動員的體能要求更高。

（2）有縫和無縫2種塑料球的動態(tài)彈性都隨著下落速度的增大而增大，在慢速和中速下落階段，2種塑料球的動態(tài)彈性無顯著性差異，在快速下落時無縫塑料球表現(xiàn)出比有縫塑料球更穩(wěn)定的彈性和回彈高度。

（3）從擊球效果上看，無縫塑料球的擊球旋轉(zhuǎn)和速度較有縫塑料球有所降低，而且轉(zhuǎn)速的減小更為明顯。

5.2 建議

（1）針對新塑料球旋轉(zhuǎn)的減弱，導(dǎo)致發(fā)球搶攻戰(zhàn)術(shù)的優(yōu)勢有所下降，前3板內(nèi)贏球的幾率減小，日常訓(xùn)練中可以有針對性地安排提高比賽相持能力的訓(xùn)練計劃，加強運動員攻防轉(zhuǎn)換和全臺的相持能力，提高回球質(zhì)量的穩(wěn)定性。

（2）針對運動員在擊打新塑料球時需要耗費更多的力量和體能，教練員在日常訓(xùn)練中需要加大運動員的運動負荷，加強體能、耐力及力量等方面的訓(xùn)練，尤其是上肢和腰部肌群的訓(xùn)練，以提高運動員擊球的力量[18]，以更好應(yīng)對可能發(fā)生的長時間、高強度的比賽對抗。

（3）對于擊打無縫和有縫塑料球而言，由于無縫塑料球較有縫塑料球硬度和彈性有所增加，擊球速度和旋轉(zhuǎn)有所減弱，這種差異性與新型塑料球和賽璐珞球的差異性是一致的，因此關(guān)于擊打新塑料球的建議同樣適用于擊打無縫塑料球和有縫塑料球。