排球比赛中，无论是凶狠的扣杀还是飘逸的发球，都离不开施加在排球上的力。虽然在我们的生活中“力”是一种习以为常的存在，然而仔细想想其实“力”的概念非常抽象。抽象的原因就在于，我们谁也没有见过“力”这种事物本身，而只能通过力施加在物体上后发生的效果来间接感受力的存在。

    力作用在物体上之后，主要会产生以下三种效果，让物体变形，给予物体支撑，改变物体的运动状态（方向和速度）。如果不向物体施加力的作用，静止的物体将会一直静止，而运动物体将维持匀速直线运动。显然，对于排球来说，力的效果主要是第一种和第三种。

    此外，大体上来说，依据作用形式，力大致可以分为两种，分别是接触作用力和非接触作用力。以排球为例，击球瞬间选手将向球施加接触作用力，而球飞行过程中，则将只受到重力的非接触作用。在这里，我们忽略了空气阻力对排球飞行的影响，实际上，排球飞行路线的变化正是由空气阻力造成。假设不考虑空气阻力，排球选手发球时，球在空中水平方向上将呈现匀速直线运动；而竖直方向上球将做自由落体运动，上升时缓慢减速，下降时逐渐加速，总体轨迹呈现理想的抛物线形态。

    我们假设某位选手先后在同一位置发出了两种球，两球的飞行最高点都为3米，一种落在前场，另一种落在底线附近。那么，哪种球将率先落地呢？答案是同时落地！假设空气阻力不存在的前提下，排球在竖直方向上的运动时间仅由其在竖直方向上所达到的顶点高度有关，与水平初速无关，与运动物体的质量同样无关。与之类似，达到相同弹跳高度的两位排球选手，不论体重如何，最终都将获得相同的滞空时间。

    再来举个更加实际的例子，发网前球和后场球哪个相对更加难以防守呢？一般来说，网前球由于要绕过网，顶点需要更高，才能尽可能保证球不落网。而后场球则经常是贴着网飞行，顶点也较低。也就是说，顶点较高的网前球会在空中飞行更长的时间，加上末端水平速度更慢，相对容易防守。

    球在飞行过程中，上方下方都将受到空气阻力，此时空气好比像风一样，吹拂到球体表面。然而，由于球同时还在旋转，上方和下方与空气（风）将呈现相反的作用状态。在球的上部，空气方向和球旋转方向相反，空气速度将被球旋转带来的逆向摩擦减缓。而球的下部，空气方向和旋转方向相同，在球体表面摩擦力的作用下，空气被加速。

    根据伯努利原理，流体的压强将受到流体速度的影响，具体规律为流体速度越大压强越小（伯努利原理我们不在此做详细解释）。于是，球体上方的低速气体将比下方的高速气体压强更大，球会受到一个额外的下压力。我们在排球比赛中经常感觉到高水平选手的发球在过网后下坠很快，这其中马格努斯效应会起到不小的作用。

    那么，能不能说马格努斯效应总会让排球加速下坠呢？答案是否定的。排球还是从左向右运动，空气形成的风从右向左拂过排球表面。需要注意的是，排球此刻的旋转方向是逆时针，这种情形大部分是由于球受到击打的部位是下半部而造成。此时，排球将受到一个额外上升力。高水平的排球选手有时会打出所谓的“飘球”，这种球在飞行过程中可能比预期晚降落，同样给对手接球造成困扰。

    最后，再一次恭喜女排姑娘们荣登世界之巅。下次观赛时不要忘记我们今天的科普内容，留心之处皆科学。