Глава 4. Винты (3)
Раздел 4.04 Боковые винты
Удары с боковыми винтами используются для контроля отклонения битка после контакта с бортом, либо при отклонении от прицельного шара (смотри Главу 6). Отскок от борта полезен для хорошего выхода, когда вы пытаетесь контролировать, куда поставить биток для выполнения следующего удара (смотри Главу 5). В отличие от наката и оттяжки, боковой винт не оказывает влияния на путь битка до контакта с бортом.
Основные эффекты воздействия боковых винтов показаны на Рисунке 4.16.
Если биток попадает в борт без бокового винта (Рисунок 4.16a), то такое отражение считаем как исходное.
Если биток попадает в борт с левым винтом (Рисунок 4.16b), то биток отражается от борта левее исходного отражения (смотри NV 4.10).
Если биток попадает в борт с правым винтом (Рисунок 4.16с), то биток отражается от борта правее исходного отражения (смотри NV 4.11).
Как показано на Рисунке 4.17, отклонение от борта вызвано поперечной силой борта, направленной против направления вращения битка (смотри HSV 6.10).
Ещё одни способ понять суть взаимодействия, это представить, что в момент контакта с бортом биток пытается катиться вдоль борта в направлении вращения.
Глава 6 пересматривает эти эффекты и применяет их для выполнения ударов от бортов, где понимание боковых винтов очень важно.
NV 4.10 Эффект левого винта
NV 4.11 Эффект правого винта
HSV 6.10 Биток ударяется под прямым углом к борту с боковым винтом
На Рисунке 4.18 и NV 4.12 показан пример, в котором винт используется для улучшения выхода.
Цель состоит в том, чтобы забить шар "1" в верхнюю угловую лузу и оставить биток в хорошем положении для забития шара "2", а затем и "3" и "4" шаров.
Это последовательность может представлять собой серию при игре в "Девятку".
Если шар под номером "1" забивать без использования бокового винта, биток может попасть в шар "4", что приведёт к трудно-прогнозируемому взаимодействию битка и шара "4".
Именно поэтому используется оттяжка.
Она расширяет угол отскока и "уводит" биток от шара "4".
Если использовать только оттяжку, то биток может, отскочив от борта, попасть в шар "3", что ведёт опять же к трудно-прогнозируемому контакту с шаром "3".
Поэтому и используется боковой винт, в данном случае - правый винт.
Правый винт увеличивает угол отскока от борта, посылая биток благополучно мимо шара "3" в хорошую позицию для забития остальных шаров.
Боковые винты могут привести к удивительным результатам, когда они используются внимательно и эффективно.
NV 4.12 Использование бокового винта для выхода
Как говорится в Принципе 4.7, боковой винт практически не влияет на путь битка после контакта с прицельным шаром и перед контактом с бортом.
Если биток имеет только боковой винт, после взаимодействия с прицельный шаром он пойдёт вдоль тангенсной линии.
Боковой винт вступает в игру только при попадании битка в борт.
Боковой винт также может немного изменить путь битка при подходе к прицельному шару, и в некоторых случаях это необходимо учитывать.
Это называется "бросок", он будет рассмотрен чуть позже в этом разделе.
Боковой винт практически не влияет на движение битка после соударения с прицельным шаром (и до контакта с бортом). Биток по-прежнему пойдёт вдоль тангенсной линии. Дуговая траектория возможна лишь вследствие использования наката или оттяжки.
- Боковой винт имеет сильное влияние на движения битка только после отскока от борта.
- Существует небольшое отклонение от тангенсной линии, связанной с эффектом броска. Когда прицельный шар отбрасывается по причине наличия бокового винта (смотри Принцип 4.11), прицельный шар немного пододвигает биток назад, отклоняя немного путь битка, но этим эффектом обычно можно пренебречь.
В отличие от наката и оттяжки, где винт теряется довольно быстро за счёт скольжения по сукну (смотри Рисунок 4.6), боковые винты более "стойкие" (смотри Принцип 4.8).
Это позволяет выполнять удары с боковыми винтами более мягко.
Это может значительно повысить точность, поскольку сильные удары как правило сложнее контролировать.
Даже когда биток ударяется мягко с боковым винтом, биток проходит значительно расстояние прежде чем закончится действие винта.
- Некоторые боковые винты гасятся достаточно быстро (во время начального скольжения битка), но оставшийся винт теряется медленно (в то время как биток катится). При использовании боковых винтов существует много ловушек.
Следующие факторы необходимо учитывать при планировании удара:
- отклонение битка на высоких скоростях
- образование дуговой траектории битка по причине наклона кия
- бросок прицельного шара за счёт вращения битка
- эффекты отражения от борта
Первые три эффекты подробно описаны ниже, а последний рассматривается в Разделе 6.04.
Так как для удара с боковым винтом биток ударяется не в центр шара, на биток будут действовать небольшие боковые силы, смещающие биток с линии прицеливания (смотри Рисунок 4.19).
Этот эффект называется "отклонением" или "смещением", потому как биток под действием описанных выше сил немного отклоняется с намеченного пути
(смотри Рисунок 4.20, NV 4.13, HSV 4.4 и HSV 4.5).
Эффект отклонения становится более выраженным при возрастании силы удара.
Для тихих ударов отклонением иногда можно пренебречь, но для сильных ударов вы будете промахиваться, если не будет принимать во внимания отклонения!
Для левого бокового винта биток отклоняется вправо, а для правого - влево.
Эти эффекты описаны в Принципе 4.9.
При ударе с боковым винтом биток отклоняется (смещается) с линии прицеливания в направлении, противоположном направлению винта (смотри Рисунок 4.20).
- Левый боковой винт приводит к отклонению вправо, правый - влево.
- Этот эффект наиболее выражен на высоких скоростях. Поэтому, если удар требует силы и бокового вращения, вы должны целиться криво.
NV 4.13 Смещение, вызванное сильным ударом с боковым винтом
HSV 4.4 Смещение, вызванное сильным ударом с боковым винтом
HSV 4.5 Смещение, вызванное сильным ударом с боковым винтом (крупный план)
Как указанно в Принципе 4.10, когда при исполнении удара с боковым винтом кий держится не горизонтально (то есть, поднимается),
биток пойдёт по дуге от линии прицеливания (смотри Рисунок 4.21 и NV 4.14).
Как правило, этот эффект ведёт к промаху, но иногда (например, при ударах массе, описанных в Разделе 7.07), это может работать в ваших интересах.
При определённых скоростях и высотах подъёма кия, эффект отклонения и дуговой эффект могут компенсировать друг друга, в результате чего отклонение битка будет нулевым.
При ударе поднятым кием с боковым винтом путь битка образует дугу, направленную в сторону винта (смотри Рисунок 4.21).
- Левый боковой винт приводит к тому, что биток уходит по дуге влево, правый винт - вправо.
- Для большинства ударов невозможно произвести замах абсолютно горизонтально, так как кий приходится приподнимать над бортом.
- Подобный эффект может быть полезен при исполнении ударов массе (смотри Раздел 7.07)
NV 4.14 Дуговая траектория движения битка при ударе с боковым винтом поднятым кием
Еще одна сложность, связанная с использованием боковых винтов, - это влияние бокового винта на движение прицельного шара.
Как показано на Рисунке 4.22, боковое вращение создаёт боковую силу трения на прицельном шаре,
что приводит к броску (отклонению) прицельного шара от линии столкновения шаров (смотри TP 4.3).
Левый боковой винт отбрасывает прицельный шар вправо, правый - влево (смотри Рисунок 4.23 и Принцип 4.11).
Удивительно, но степень отбрасывания резко возрастает на малых скоростях (смотри Принцип 4.12, HSV 4.6 и HSV 4.7),
поэтому вы должны быть очень осторожны при использовании боковых винтов на мягких ударах, особенно, когда прицельный шар далеко от цели.
Если биток имеет боковое вращение, то после соударения прицельный шар отклоняется с линии столкновения шаров в направлении противоположном направлению винта (смотри Рисунок 4.23).
- Левый боковой винт приводит к броску прицельного шара вправо, правый винт - влево.
- Степень отбрасывания увеличивается с увеличением винта и уменьшением скорости битка (смотри Принцип 4.12) Это происходит потому, что скользящая сила бокового вращения действует более длительное время во время медленного соударения.
Степень отбрасывания прицельного шара, вызванного боковым винтом, увеличивается с уменьшением скорости битка (то есть, чем мягче удар, тем больше прицельный шар будет отброшен).
- Бросок максимален при прямом попадании без угла резки.
- Если биток находится далеко от прицельного шара и удар произведён мягко (насколько это возможно), то боковой винт потеряется во время того как биток будет катиться.
- Удар на резке (без бокового винта) также может создать бросок прицельного шара (смотри следующий раздел)
HSV 4.6 Бросок прицельного шара на медленной скорости
HSV 4.7 Бросок прицельного шара на быстрой скорости
| TP 4.3 Эффекты отбрасывания прицельного шара, вызванного боковым винтом |
Как правило, бросок - это повод для беспокойства, поскольку он может быть причиной промаха.
Тем не менее, есть некоторые случаи, когда броски могут быть использованы в ваших интересах.
Рисунок 4.24 иллюстрирует один из таких примеров.
Шар-препятствие блокирует путь битка, необходимый для выполнения простого удара на резке.
Вместо этого биток направляется мимо шара-препятствия (полосатого) и правый боковой винт используется для броска,
в результате чего прицельный шар (сплошной) должен пойти в лузу (смотри NV 4.15).
Удар должен быть тихим (но с достаточным количеством бокового винта), потому как степень отбрасывания значительно уменьшается с увеличением скорости.
Этот удар не так сложен и подобный навык может иметь неоценимое значение в игре, если вам нужно немного дополнительного пространства для удара.
Разделы 7.03 и 7.04 представляют другие возможности, когда бросок может стать вашим другом.
NV 4.15 Использование броска для забитие немного замазанного шара
Рисунок 4.25 иллюстрирует интересное явления с участием отклонения и броска, вызванных боковым винтом: два эффекта, как правило, противодействуют друг другу.
На самом деле, при определённых скоростях и на определённых расстояниях между битком и прицельным шаром эффекты будут полностью компенсировать друг друга.
Согласно рисунку, левый боковой винт приводит к отклонению битка вправо с линии прицеливания,
а бросок приводит к отклонению прицельного шара вправо от полученной линии столкновения шаров.
Конечным результатом будет то, что прицельный шар пойдёт по оригинальной линии прицеливания.
Разве это не здорово, когда физика работает в вашу пользу?
Более сильный удар приведёт к увеличению чистого отклонения (с меньшей дугой) и уменьшению степени отбрасывания;
более слабый удара приведёт к уменьшению чистого отклонения и увеличению степени отбрасывания;
Рассматриваемый в данном разделе бросок называют броском, вызванным боковым винтом, так как существуют и другие эффекты также вызывающие бросок
(например, бросок, вызванный соударением шаров, рассматриваемый в следующем разделе).
Другой эффект, связанный с броском, - это передача винта.
Когда шар отбрасывается, та же сила трения, создающая отклонения броска, также передаёт небольшое количество винта в направлении броска.
Если биток имеет левый винт, прицельный шар получает малое количество правого винта, и наоборот.
Этим переданным винтом обычно можно пренебречь, но всё же он может повлиять на некоторые виды ударов (например, удары от борта, как описано в Главе 6).
Далее
Chapter 4. Spin and English (3)
Section 4.04 English (sidespin)
Shots with horizontal-plane English (sidespin) are used to control the deflection of the cue ball after contacting a rail, either after object ball deflection or with a kick shot (see Chapter 6). This rail deflection is useful for position play when you are trying to control where the cue ball ends up for the next shot (see Chapter 5). Unlike with draw and follow, sidespin alone has no effect on the cue ball path until the cue ball contacts a rail.
The fundamentals of the effects of sidespin English are summarized in Figure 4.16.
When the cue ball hits a rail with no English (Figure 4.16a) the rebounded path is not deflected at all.
When the cue ball hits a rail with left English (Figure 4.16b), the cue ball deflects off the rail more to the left than it would otherwise (see NV 4.10).
When the cue ball hits a rail with right English (Figure 4.16c), the cue ball deflects off the rail more to the right than it would otherwise (see NV 4.11).
As illustrated by Figure 4.17, the deflection off the rail is caused by the side-ways force the rail develops
to oppose the direction of the cue ball spin (see HSV 6.10).
Another way to understand it is that the cue ball tries to roll along the rail in the direction of the spin, while it is in contact with the rail.
Chapter 6 revisits these effects and applies them to kick and bank shots, where a complete understanding of English is crucial.
NV 4.10 Effect of left English
NV 4.11 Effect of right English
HSV 6.10 Cue ball kicked straight into a rail with side
Figure 4.18 and NV 4.12 show an example where English can be used to control cue ball position.
The goal is to pocket the 1-ball in the top corner pocket and leave the cue ball in good position to pocket the 2-ball, then the 3-ball and 4-ball.
This could represent a key sequence in a game of 9-ball.
If the 1-ball were hit with no English, the cue ball might hit the 4-ball, leading to difficult-to-predict cue ball and 4-ball motion.
That is why draw (bottom spin) is used.
It widens the angle of the cue ball away from the 4-ball.
If only draw were used, the cue ball might rebound off the end rail into the 3-ball, again leading to difficult-to-predict cue ball and 3-ball motion.
That is why sidespin is used—in this case, right English.
The right English flattens the rebound angle off the end rail sending the cue ball safely past the 3-ball, in good position to pocket the remainder of the balls.
English can produce amazing results when it is used carefully and effectively.
NV 4.12 Using English for position control
As Principle 4.7 summarizes, English has virtually no effect on the path of the cue ball after object-ball impact and before any rail impact.
If the cue ball has sidespin only, it will leave exactly along the tangent line after impact with the object ball.
Only when the cue ball hits a rail does sidespin come into play.
Sidespin can also alter the path of the object ball; and in some cases, this needs to be taken into consideration.
This is called throwing and it is described more later in this section.
Sidespin English has practically no effect on the motion of the cue ball after collision with an object ball (and before collision with a rail). The cue ball still leaves along the tangent line and curves only as a result of follow or draw.
- English has a strong effect on cue ball motion after rebound off a rail.
- There is a small deviation from the tangent line path, due to throwing effects. When the object ball is thrown due to the English (see Principle 4.11), the object pushes back on the cue ball with an equal and opposite effect, causing the cue ball path to deflect slightly, but this effect can usually be neglected.
Unlike follow and draw, where the spin can wear off fairly quickly due to sliding on the felt (see Figure 4.6),
sidespin English is more persistent (see Principle 4.8).
This allows sidespin English shots to be hit more softly.
This can greatly improve your accuracy, because a high-speed stroke is usually more difficult to control.
Even when the cue ball is hit softly with English, it takes a long distance for the sidespin to be completely lost.
- Some sidespin is lost fairly quickly (during initial sliding of the cue ball), but the remaining English decays slowly (as the cue ball rolls). There are many pitfalls to be aware of when using sidespin English.
The following factors need to be considered when planning a shot:
- cue ball deflection at higher speeds.
- cue ball curve, due to stick elevation.
- object ball throw, due to the interaction of the spin with the object ball.
- rail rebound-angle effects.
The first three effects are described in detail below, and the last is covered in Section 6.04.
Because the cue ball is hit off-center for a shot with sidespin English, there will be a small sideways
force acting on the cue ball away from the aiming line (see Figure 4.19).
The resulting effect is called deflection, or squirt, because the force causes the cue ball to veer off the expected path slightly
(see Figure 4.20, NV 4.13, HSV 4.4, and HSV 4.5).
The effect of deflection becomes more pronounced with faster shot speed.
For slow shots, the deflection can sometimes be neglected; but for fast shots, you will miss the shot if you do not take deflection into consideration!
For left English, the cue ball deflects to the right; and for right English, the cue ball deflects to the left.
These effects are summarized in Principle 4.9.
A stroke with sidespin English results in deflection (aka squirt) of the cue ball away from the aiming line, in the direction opposite the English (see Figure 4.20).
- Left English causes the cue ball to deflect to the right, and right English causes deflection to the left.
- This effect is more pronounced at higher speeds. Therefore, if a shot requiring sidespin English is not hit softly, you must aim crookedly to make the shot!
NV 4.13 Squirt due to high-speed English
HSV 4.4 Squirt due to high-speed English
HSV 4.5 Squirt due to high speed English (close-up)
As summarized in Principle 4.10, whenever the cue stick is not level (i.e., it is elevated) when sidespin English is used,
the cue ball path will curve away from the aiming-line direction (see Figure 4.21 and NV 4.14).
Normally, this effect will cause you to miss your shot, but sometimes (e.g., with masse shots, which are described in Section 7.07), the effect can work to your advantage.
At certain speeds and cue elevations, the effects of deflection and curve can offset each other, resulting in no net deflection.
Elevating the cue stick when stroking a shot with sidespin English results in curving of the cue ball path in the direction of the English (see Figure 4.21).
- Left English causes the cue ball to curve left, and right English causes curve to the right.
- For most shots, it is impossible to stroke the cue stick completely levelly because the stick must be held above the rails.
- You can use this effect to your advantage when trying to execute a masse shot (see Section 7.07).
NV 4.14 English curve due to an elevated cue
Another complexity involved with using English is the effect the sidespin has on the object-ball motion.
As illustrated in Figure 4.22, the sidespin creates a sideways friction-force on the object ball that throws (deflects) the object ball off the impact line (see TP 4.3).
Left English throws the object ball to the right and right English throws the object ball to the left (see Figure 4.23 and Principle 4.11).
Surprisingly, the amount of throw increases dramatically at lower speeds (see Principle 4.12, HSV 4.6, and HSV 4.7),
so you must be extremely careful when using English with soft shots, especially when the object ball is far from its target.
If the cue ball hits an object ball with English, the object ball deflects from the impact line opposite the direction of the English (see Figure 4.23).
- Left English throws the object ball to the right, and right English throws to the left.
- The amount of throw increases with more sidespin and slower ball speed (see Principle 4.12). This is because the sidespin sliding-force acts over a longer time during a slow collision.
The amount of English-induced object-ball throw increases with decreased cue ball speed (i.e., the softer you hit the cue ball, the more the object ball will be thrown).
- The throw is maximum for a direct hit with no cut angle.
- If the cue ball is far from the object ball and it is hit softly, much (possibly all) of the sidespin will wear off (be lost) during the rolling.
- A cut angle (without English) can also create object ball throw (see the next section).
HSV 4.6 Object-ball throw at slow speed
HSV 4.7 Object-ball throw at fast speed
|
| TP 4.3 English-induced-throw effects |
Normally, throw is something you worry about because it can cause you to miss a shot.
However, there are some cases where throw can be used to your advantage.
Figure 4.24 illustrates one such example.
The obstacle ball blocks the path the cue ball would need to take for a simple cut shot.
Instead, the cue ball has to be aimed to miss the obstacle ball (the stripe) and right English must
be used to throw the object ball (the solid) to the left, towards the pocket (see NV 4.15).
The shot must be hit softly (but with enough English) because the amount of throw decreases significantly with speed.
This shot is not that difficult, and it can be invaluable in a game if you need a little extra space for a shot.
Section 7.03 and Section 7.04 present other opportunities where throw can be your friend.
NV 4.15 Using throw to make a partially blocked shots
Figure 4.25 illustrates an interesting phenomenon involving English deflection and throw: the two effects tend to counteract each other.
In fact, at certain speeds and for certain distances between the cue and object balls, the effects will exactly cancel each other.
In the figure, the left English causes the cue ball to deflect to the right of the aiming line,
and the throw deflects the object-ball motion to the right of the resulting impact line.
The end result is that the object ball leaves along the original aiming line.
Isn’t it great when physics works in your favor?
Faster speeds will result in more net deflection (with less curve) and less throw, and slower speeds will result in less net deflection and more throw.
The throw effect due to English is sometimes referred to as English-induced throw, because other effects can also produce throw (e.g., collision-induced throw, presented in the next section). Another effect related to throw is English transfer. When a ball is thrown, the same friction force that creates the throw deflection also imparts a small amount of sidespin in the direction of the throw. If the cue ball has left English, the object ball will pick up a small amount of right spin; and if the cue ball has right English, the object ball will pick up a small amount of left spin (see the direction of English and the resulting throw force in Figure 4.22). This transferred spin can normally be neglected, but it can affect some types of shots (e.g., bank shots as described in Chapter 6).
