玩水滴轮的武林秘籍~~水滴轮抛投深度物理详解 【转】

官厅渔人

玩水滴轮的武林秘籍~~水滴轮抛投深度物理详解


  本人多用7g和5g的亮片，所以是从这两种饵重出发，再进行引申，可能有不全面的地方。
    运动中的物理分析：
    1.我们用水滴轮作抛投时候，先是按抛线开关，让线轴与齿轮脱离，进入自由转动的状态。此刻，用手指按住线轴，准备！！
    2.然后，就是紧张的时刻了！挥杆使lure获得速度，然后在适合时机释放线轴。这时lure和线轴的线速度会趋向同步！lure在减速，并把能量转移给线轴使其转动，直至线轴线速度与lure速度一致。这是lure掉速的一个原因，还有一个，就是lure的运动轨迹是近似抛物线，这意味着他在竖直方向是上升的。势能抬高，这是要以损失动能为代价的。之后还有线与导圈的摩擦、与空气的摩擦等等。
    lure速度慢会怎么样呢？抛投距离不远。lure是做类抛物线运动的，学物理时候，我们会把它分拆成两个速度———水平方向速度和竖直方向速度。它的水平速度决定了它的相对地面移动的速度，而竖直方向速度（先减速向上，再加速向下）则决定了其抛体运动的最大高度，体现出来则是lure的飞行时间。我们抛投的直线距离（就是我们说的抛了多远）就是水平方向速度X飞行时间，可是由于存在阻力，水平方向速度是减速的，并且非匀减速，水平方向速度X飞行时间只能凑合粗略估算。
    我们想lure尽可能的飞远，那样覆盖范围可以更广！提高水平方向速度或者竖直方向速度都可以增加抛投距离，但是，两者不可得兼，与水平面的角度大些，则能延长飞行时间，但是水平方向速度低些；与水平面角度小，则有高的水平方向速度，但飞行时间短。角度的选择不当会制约飞行行程。这就要求了我们选择一个合适的角度，作用是科学分配水平方向速度和竖直方向速度，使得实际抛投距离最大化。同样的装备，最远距离对应的角度，会因饵重、风阻不同而有所区别。我想是：如果饵轻，则角度小些比较好，而饵越重，则越接近45度为宜。
    轮子的抛投距离优化，主要是从线轴、线轴轴承和刹车系统入手。刹车系统不谈，主要讲下硬性的东西，线轴和轴承。
     轴承篇：
    轴承方面，如果顺滑的轴承，对抛投距离是正面影响。释放lure时候，线轴也要和lure趋同步，所以，顺滑的轴承能减少摩擦，从而保留下更多lure的动能。
    但是需要指出的是，轴承的有效作用并非贯穿抛投的全过程。我想说的是，轴承在某些飞行阶段的作用是有等于无的，也就是说，在某些阶段，就算是不顺滑的轴承，对抛投也没影响，最多也只是影响极微的。
    我把抛投过程中的线轴分成三个运动状态，1、先是启动，2、然后减速直到lure飞行至最高点，3、过了最高点后就加速，到落水，这是再启动。顺带一提，更精确地讲，启动完毕瞬间的速度决定了抛投距离，而不是放线瞬间的初速度。第二个状态是炒线的多发阶段。
      1、启动，我划定为线轴从静止到线速度与lure的速度同步。这时lure通过带动渔线，从而带动线轴使之加速。这时lure将部分能量转移到线轴使其转动，lure损失动能（能量守恒，并且lure速度降低）。这个状态中，轴承减少摩擦，尽量让线轴无阻力转动，让lure节省摩擦力带来的能量损失，优化启动（启动耗能少）轴承对抛投的优化效果在这一步骤最大（特别是轻饵，因为轻饵在过了最高点后，水平方向速度已经所剩无几的了，故水平方向不会飞太远了，这也是轻饵的最佳抛投角度较低的原因所在！重饵的话，在过最高点后，水平方向的速度还有不少（存速好），此时的轴承贡献也大，但少于启动时）轴承仅能在线轴加速或者维持匀速转动时做到优化抛投距离；在线轴减速时，轴承构不成有利影响。
    但是要注意是，实际上我们的刹车系统一直输出阻力，力有时大有时小，所以啊，我觉得，这是不是跟安装一个极好的轴承有点儿南辕北辙了？（顺滑的轴承+稍大的刹车力=没那么顺的轴承+稍小的刹车力），所以啊，我就觉得有问题了，这轴承的优化作用会不会是有点少呢？大家思考哦。
     2、减速直到lure飞行至最高点，这时候的轴承，其实是不作为的。只要不是很差很差的轴承，都不会在这个状态对抛投距离构成不利影响。不见那时候的我们都在用各种办法刹车吗？反正加总在线轴的阻力都会远大于轴承的阻力，只是，若是顺滑的轴承，那么你用手也好，调磁刹、离心刹也好，要加入更多的阻力罢了。但是，这一步的操作是最高难度的，爆线与否，极大多就在这个状态决定！（上升过程中速度在减少，所以要用刹车来抵消速度差）
     3、再启动，这时的lure在最高点，而线轴则是刚经过完减速，准备再进入加速的状态（因为lure是做类抛物运动，而此时处于最高点，将要往下落体并保持他的水平方向速度，这是个加速的运动）这时，lure会拉动线轴要线，轴承顺滑则能节省lure的能量，减缓他速度的衰减，但是这里轴承的作为其实是有限的，因为lure的水平方向速度飞行至最高点时已损耗不少，就算这时的线轴轴承能做到无阻力，对抛投距离的提高效果是不显著的（饵重，轴承的作用会大些）
    我觉得我们对于水滴轮的认识有一个误区，那就是太看重轴承在抛投的作用。我们经常用“空转XX秒”来标榜自己的卷线器有多顺滑，但是，空转久的未必会比空转才几秒的抛的远！！空转久，还可以是因为线轴比较重罢了。我忘记在哪里看过来的，说的是“线轴是水滴轮的心脏。”其实，如果想拼距离，更重要的是线轴。接下来，讲的是线轴篇。

     线轴篇：
    这玩意，英文叫spool，我们也叫线杯的。首先来看下这个公式：动能守恒。这个公式能解出世上大多数的物理题目~~，而且世界万物也总遵循这定律!
         动能守恒：Ek（总）=Ek1+Ek2，Ek为总能量   物体动能：Ek=0.5mV*V，m为质量，V为速度
   
    好了，接下来可以分析线轴在抛投全过程的各个运动状态了，这次直接用上面篇章的三个运动状态来划分就好了，分别是：1、先是启动，2、然后减速直到lure飞行至最高点，3、过了最高点后就加速，到落水，这是再启动。
     1、启动，我划定为线轴从静止到线速度与lure的速度同步。这时，lure带动线轴，将能量传给线轴，自身速度降低，是有公式：0.5MV*V=Ek+0.5Mv2*v2，即：路亚的初动能=转动线轴所需动能+路亚后来的动能，根据开篇的原理分析，我们提升抛投距离，归根到底就是要让lure启动后的速度最大，既然我们难以突破人体极限让lure飞的更快，即让lure的初动能更大，那么，就让它在启动步骤少耗些能量。启动完毕瞬间的速度决定了抛投距离！

    根据公式公式：0.5MV*V=Ek+0.5M(v2)*(v2)，如果Ek值（转动线轴所需动能）小，那么路亚启动后的动能会大些，进而增加抛投距离。我们把Ek值（转动线轴所需动能）整小，那么就可以抛得更远了！！
    转动线轴所需能量：转动物体的动能Ek=(1/2)*Jw*W，J为转动惯量，w为角速度（角速度换算：1转／秒＝Pi弧度／秒，　Pi=3.1415926），因为是线轴，我们把他近似于圆盘看待，所以J=(1/2)*mr*r，m为线轴质量，r为线轴半径（卷线后的实际半径）。代入，会有Ek=(1/2)*(1/2)*mr*rw*w。
     增加抛投距离的方法1：减重。记得我们看到过有的线轴上面钻了洞吗？那不是仅为拉风，而是减重的手段！！此外，还有应用新材料等手段，这样，通过降低m值（线轴质量）来降低Ek值（转动线轴所需动能）！！这就是轻线轴比重线轴有优势的原因————无论轻饵重饵，只是在使用重饵时影响没那么大而已。所以，线轴越轻，抛的越远哦，当然了，如果是轻饵甚至微物，线轴是否够轻对于抛投来说更是影响重大！！
    增加抛投距离的方法2：降低角速度，即w值。这个通过增加线轴的实际半径（即增大r，就是卷线尽量卷满些）来达成。但是上面公式也显示，如果r（半径）增加，那么Ek值（转动线轴所需动能）也相应增加些的，因为r与w是此消彼长的关系，其中有复杂的函数关系，我就不细说了，我觉得，在一般的水滴轮范畴内，增大r对于Ek值（转动线轴所需动能）最后还是起降低作用的。
      2、减速直到lure飞行至最高点，这里是炸线的高发阶段！这时的lure正在抬升，能量转化为重力势能了，所以动能有所下降。分解成竖直方向速度和水平方向速度，则是竖直方向速度减速直到为零，同时到达飞行最高点，而水平方向速度则基本不受影响，给你们拿距离！但是线轴受到的阻力少，基本保持着启动完成瞬间的速度，如果此时不减速，则会出过多的渔线导致炸线！！这是炸线的多发区。如果这里加入过多的刹车力，则会降低lure的速度，降低抛投距离，最理想的刹车力，是令线轴的线速度与lure的速度一致，这样线既不会多出，造成炸线，也不会多造出阻力阻碍lure飞行。
     3、再启动，这时lure刚过最高点并开始加速，所以线轴也跟着加速了。加速也是需要能量的，而能量来源只能是lure。所以在这个步骤，lure分给线轴的能量越少，那么lure就能飞的越远。除了更加顺滑的轴承，更加轻质的线轴也可以为lure节省能量，然后实际的卷线量决定了线轴半径r，进而影响到角速度w。总的来说，再启动跟首次启动相似。最后，到lure落水了，用手停下线轴，就好了。
1、飞行时候，渔线不需要太多lure的能量来拉出，因为鱼线本身就具有速度（分解成无数质点）。渔线在线轴上面跟随线轴转动时候已经有动能了，所以飞出后，lure也不需要费太多能量去拉动它。只是飞行时还有诸多阻力，如线与导环、lure与空气的阻力等。
2、轻的线轴利于抛投，从能量的角度来看，状态2：减速直到lure飞行至最高点，这时候线轴都是减速的，能量统统损耗掉，然后接着是再启动，这又需要能量。如果线轴越重，在状态1：启动，和状态3：再启动，要分去更多lure的动能，不利于抛投！！
3、状态2，很容易出现炸线，把刹车调低拼距离的同学们多注意。
4、轻饵放线时机提前：因为抛轻饵的启动时间会长些，也可以理解成完成启动状态lure走的行程要远些，为抵消掉延迟而提早放线。轻饵落点难掌握是因为延迟较大。

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