Как работает кий при ударе по шару. Интересно!

Как работает кий? Что происходит, когда наклейка касается шара? Как долго контакт наклейки с шаром? Вопросы, которые частенько возникают у любителей бильярда.
Вернее обычно задаётся вопрос, а почему кии такие разные и зачем нужны все эти запилы, профили кия, почему шафт кия делают из граба и т.п.?
Информация давно доступна, правда, в узких кругах любителей всего самого интересного.

Сегодня я публикую статью, которая давненько была размещена в сеть Виталием Архиповым на его сайте http://ru-billiards.ucoz.ru/
Сайт, безусловно, невероятно интересный и копать его, как мне кажется, можно практически бесконечно. 🙂

К слову, высокоскоростная съёмка удара кия по шару проводилась в Новосибирске одним очень хорошим человеком, большим любителем бильярда Александром Сорокиным.
Так, что Новосибирск отметился. 🙂

Поэтому, сперва смотрим оригинальное видео, а потом все рассуждения о том, что происходит в момент удара.
Кстати, приглядитесь как мощно деформируется наклейка в момент удара.

Накат.

Оттяжка.

Поехали.

Вашему вниманию представлено видео взаимодействия кия с шаром. Обозначения линий ищете ниже.

Кратко о том, что происходит.

Во-первых, контакт между наклейкой и шаром мимолетный.
Во-вторых, кий сжимается и изгибается на самом кончике (шафте). После того, как происходит сжатие (деформация наклейки) следует этап сжимания кия, затем возвращения кия в первоначальное состояние.
Кий по-сути работает как пружина.
В-третьих, наклейка и кий сжимаются неравномерно.

Далее текст Виталий Архипова с подробными комментариями о том, как он вычислил два этих нюанса, используя видео высокоскоростной съемки.

Удар накатом.

На рисунках зелёная черта соответствует моменту начала контакта наклейки с битком, синяя черта соответствует середине времени контакта, красная черта соответствует концу времени контакта.
Белые линии соответствуют отсечкам времени через равные промежутки (4 кадра видео).
Сами линии повторяют боковой контур шафта и торец шафта под наклейкой с фиброй, а также контур линии на учебном битке.

Что мы видим?

В первой половине времени контакта расстояние между зелёной, двумя белыми и синей линиями примерно вдвое меньше чем между двумя белыми и зелёной линией до контакта, что свидетельствует о значительном уменьшение скорости торца, то есть кий сжимается. Одновременно, боковая поверхность шафта выгибается вверх (смотри угол между зелёной и синей линией), что свидетельствует о S-образном искривлении упругого шафта кия, так как очевидно, что в месте хвата турняк кия вверх не отклонён. Такое S-образное искривление объясняется неравномерным сжатием шафта, так как давление через наклейку приложено к краю его торца. Нижняя поверхность шафта сжимается больше чем верхняя, что и приводит к его искривлению. За эту, первую половину времени контакта биток перемещается незначительно, при этом вращение его почти отсутствует (практически параллельны зелёная и синяя линии на битке). Это перемещение битка меньше перемещения торца шафта, что демонстрирует сжатие также и наклейки. Наклейка деформируется неравномерно, о чём свидетельствует отсутствие проворота битка при некотором отклонении торца шафта вверх. Здесь обратим внимание, что трение между наклейкой и битком препятствует этому отклонению шафта вверх (срыву в кикс), хотя стремление к этому отклонению у шафта есть, так как он искривляется. Другими словами, в искривлении шафта в первой половине времени контакта запасается энергия, которая частично высвобождается во второй половине времени контакта, когда шафт отклоняется.

Во второй половине времени контакта расстояние между синей, двумя белыми и красной линиями примерно в полтора раза больше чем между линиями в первой половине времени контакта, что свидетельствует о значительном увеличении скорости торца шафта, то есть кий разжимается. При этом перемещение битка (расстояние между синей и красной линиями на битке) больше перемещения торца шафта (расстояние между синей и красной линиями на шафте), то есть разжимается и наклейка. Одновременно с этим происходит раскручивание битка (смотри угол между синей и красной линиями на битке) и изгиб шафта в сторону от центра шара (смотри угол между синей и красной линиями на шафте), то есть частично высвобождается энергия запасённая в изгибе шафта в первой половине времени контакта.

После соударения скорость торца шафта уменьшается по сравнению с его скоростью до соударения с битком (смотри две белых линии перед зелёной и две белых линии после красной), что демонстрирует уменьшение скорости кия вследствие уменьшения его кинетической энергии (часть её была передана битку).
Так же на анимации видно, что перед соударением у наклейки была, помимо поступательной (вдоль кия), и незначительная поперечная скорость (вверх). По-видимому, влияние конусности шафта и/или некоторого опускания кисти хвата при ударе, характерного для маятникового движения предплечья ударной руки.

Удар оттяжкой.

Принципиальных отличий в динамике процесса соударения кия с битком ударом оттяжкой не наблюдается, за исключением слабой выраженности искривления шафта в первой половине времени контакта. Синяя линия боковой поверхности шафта всего лишь параллельна зелёной и не имеет обратного наклона как при ударе накатом. Судя по всему это объясняется тем, что при ударе оттяжкой часть энергии изгибающегося шафта приводит к «поднятию» битка вверх (хорошо видно на втором видео, как шар подлетает над поверхностью стола). Это незаметно на анимации, но вполне может выражаться в ослаблении давления битка на стол под действием силы тяжести и едва заметному поднятию битка, чему воздух не препятствует. При ударе-же накатом этот эффект приводит к повышению давления битка на стол, но без какого либо перемещения, так как ему препятствует массивная плита.

Posted by admin