课堂内外 | TAM212 动力学导论：让乒乓飞

8月8日，成都第31届世界大学生夏季运动会落下帷幕。在大运会乒乓球比赛中，中国队包揽所有项目金牌，乒乓球场上运动员的飒爽英姿给人留下了深刻的印象。而在浙江大学伊利诺伊大学厄巴纳香槟校区联合学院（ZJUI），乒乓球不仅是同学们的运动项目，丰富同学们的课余生活，更成为了动力学导论课程(TAM 212)的主角。

⬤  什么是 TAM 212 ? ⬤  

TAM212 动力学导论课程

（Introductory Dynamics）

是一门研究作用于物体的力与物体运动关系的专业基础课

课程教学主要聚焦四个方面：

1.粒子三维运动的运动学和动力学

Kinematics and dynamics of the three-dimensional motion of particles; 

2.刚体平面运动的运动学与动力学

Kinematics anddynamics of the plane motion of rigid bodies; 

3.功/能和冲量/动量的计算方法

Methods of work/energy and impulse/momentum;

4.移动参考系

Moving reference frames

听起来似乎很难很复杂

但是其实是基于我们生活中的

一些非常常见的现象与运动

课程的目的就是

让同学们懂得去分析物体的运动，

预判物体将会怎么运动

从而设计出更安全舒适

且适合人们生活的一些创造

比如

汽车转弯坡度、过山车的轨道设计

计算越野车会不会翻车等等

即使是同一把枪

在北京和云南射出的子弹轨迹也是不同的

因为空气的阻力在子弹飞行的每一瞬间都在修改它的速度

中学生都知道重力加速度是9.81

也都会用初速度与重力加速度计算运动轨迹

但这门课里我们探究了空气的阻力系数是如何影响运动轨迹的

⬤  乒乓发射赛？⬤  

乒乓发射比赛是课程中

为了更好地将理论应用到实践所设计的一个比赛

这场看似朴实无华的比赛

实则是知识与实践一场较量

更是对同学们知识体系和实操能力的双重考验

乒乓球体积大 重量轻

受到空气阻力的影响十分明显

同学们通过前期实验测出阻力系数

将该系数引入乒乓球运动轨迹的计算公式中

以获得更加准确的运动轨迹

在比赛中就能通过推演出的轨迹实现更高命中率了

除了推演轨迹外  同学们还要进行

乒乓发射器的组装 和 乒乓发射支架设计

两个环节都很重要 稍有闪失就会直接影响比赛结果

⬤  赛前准备？⬤  

1

知识的考验

同学们需要先从简单的乒乓球运动开始，分析轨迹，获得可靠的实验参数。

然后将获得的实验参数和公式得到的理论值与真实的实验值进行拟合和对比。

这些准备工作都是不可或缺的，获得的实验参数越准确，实际曲线与理论曲线越贴合，预测的乒乓球运动轨迹也会更加准确！

2

实操的考验

乒乓球发射器的组装

动手能力

比赛的顺利还依靠动手能力。有了轨迹的预测，还需要一个能实现预测轨迹的精准发射器。组装发射器过程中，对胶水、钻孔、螺丝刀、钳子、砂纸等基础材料的使用是对同学们基本功的考验，也是对同学们团队协作能力的考验。大家一起拼装，成就感满满！

乒乓球发射支架的设计

脑洞大开

支架的设计，就更在于创造力与想象力了。同学们绞尽脑汁，积极利用周围资源，创新设计了五花八门的发射支架。

为了检验发射支架和发射器的实际效果，同学们还需要对整个装置进行多次试验，以得到不同档位乒乓球发射的速度，以及不同角度高度下乒乓球发射的轨迹。

有的小组通过运用砖墙作为参考系进行乒乓球轨迹的捕获，看来费了不少眼力啊！

还有的小组为了得到可靠的数据多次试验，手机内存所剩空间寥寥无几 :(

⬤  比赛进行时！⬤  

一个个准备充分的小组 怀着必胜的信心

蓄势待发

一起来看看同学们赛场上的风姿吧~

▲ 要想球进杯，动作要到位！

▲ 聚精会神，发球才稳！

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▲ 电脑加持，精准分析

▲ 实在不行，人形支架也可一试

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▲ 发射指挥，分工明确

▲ 圆规发射器，角度不用愁

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▲ 发射中不中，得看眼神准不准

▲ 球可以不中，但姿势一定要帅

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▲ 趣味赛：想要打中路障还需翻山越岭

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▲ 华丽丽场地布置，很难不心动 

⬤  有趣，更有收获  ⬤  

TAM212 动力学导论课程

是一门对生活具有指导意义的课程

注重知识和生活之间的联系

也注重理想运动与实际运动之间的差距

经历了这样一场切合知识点的

乒乓球发射比赛后

同学们收获满满 成就感满满

小组成员一起从设计到组装

进的每一个球  得的每一分

都是倾情付出的见证

也是对世界认知的深化

文 | ZJUI品牌与宣传中心学生记者 徐一潇；昌隆

图 | ZJUI品牌与宣传中心学生记者 刘学骋 徐一潇

本期编辑 | 徐一潇   责任编辑 | 张旖

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