Оптимизация траектории теннисного шарика

При игре в настольный теннис важную роль играет вращение шарика, которое создает подъемную силу (эффект Магнуса). Зависимость аэродинамических сил от скорости поступательного движения и угловой скорости вращения шара исследовалась ранее экспериментально [1,2]. В настоящей статье показано, что в настольном теннисе параметры движения шарика согласуются с диапазоном исследуемых параметров в [1,2], что позволило найти аэродинамические силы, действующие на теннисный шарик. Составлены дифференциальные уравнения движения центра масс теннисного шарика, которые решались численно методом пошагового интегрирования. Исследованы траектории движения шарика после его приема в ближней и дальней зонах при прямом центральном ударе по шару, а также приеме накатом (верхнее вращение). Найдены оптимальные способы приема шарика и оптимальные траектории, которые обеспечивают попадание шарика на сторону стола соперника с максимальной скоростью.