深度解析路亞水滴輪的拋投運動狀態

給大家分享一個分析的比較透徹的水滴輪使用帖子 ，文字比較多，但內容比較豐富，希望大夥有耐心去看完會有好收穫，下面接入正文。

運動中的物理分析：

1）我們用水滴輪作拋投時候，先是按拋線開關，讓線軸與齒輪脫離，進入自由轉動的狀態，此刻，用手指按住線軸，準備。

2）然後，就是緊張的時刻了。揮杆使路亞獲得速度，然後在適合時機釋放線軸。這時路亞和線軸的線速度會趨向同步。路亞在減速，並把能量轉移給線軸使其轉動，直至線軸線速度與路亞速度一致。這是路亞掉速的一個原因，還有一個，就是路亞的運動軌跡是拋物線，這意味著他在豎直方向是上升的。勢能抬高，這是要以損失動能為代價的。之後還有線與導圈的摩擦、與空氣的摩擦等等。

路亞速度慢會怎麼樣呢？拋投距離會不遠。路亞是做類拋物線運動的，學物理時候，我們會把他分拆成兩個速度——水平方向速度和豎直方向速度。它的水平速度決定了它的相對地面移動的速度，而豎直方向速度（先減速向上，再加速向下）則決定了其拋體運動的情況，體現出來則是我們丟擲的最大高度。拋的越高，則飛行時間越長。我們拋投的直線距離（就是我們說的拋了多遠）就是水平方向速度X飛行時間，可是由於存在阻力，水平方向速度是減速的，並且非勻減速，那個公式不能做到很精確的。

我們想路亞儘可能的飛遠，那可以覆蓋更廣。提高水方向平速度或者豎直方向速度都可以增加拋投距離，但是，兩者不可得兼，與水平面的角度大些，則能延長飛行時間，但是水平方向速度不會高；與水平面角度小，則有高的水平方向速度，但是飛行時間安不足，制約了飛行行程。這就要求了我們選擇一個合適的角度，作用是科學分配水平方向速度和豎直方向速度，使得實際拋投距離最大化。同樣的裝備，最遠距離對應的角度，會因餌重不同而有區別。我想是：如果餌輕，則角度小些比較好，而餌越重，則越接近45度為宜。

輪子的拋投距離優化，主要是從線軸、線軸軸承和剎車系統入手。剎車系統不談，主要講下硬性的東西，線軸和軸承。

一、軸承篇

軸承方面，如果順滑的軸承，對拋投距離是正面影響。釋放路亞時候，線軸也要和路亞趨同步，所以，順滑的軸承能減少摩擦，從而保留下更多路亞的動能。

但是需要指出的是，軸承的有效作用並非貫穿拋投的全過程。我想說的是，軸承在某些飛行階段的作用是有等於無的，也就是在某些階段，就算換成不順滑的軸承，對拋投的影響可忽略，最多也只是影響極微的。

我把拋投過程中的線軸分成三個運動狀態，1、先是啟動，2、然後減速直到路亞飛行至最高點，3、過了最高點後就加速，到落水，這是再啟動。順帶一提，第二個狀態是炒線的多發階段。

1）啟動

我劃定為線軸從靜止到線速度與路亞的速度同步。這時路亞通過帶動魚線，進而帶動線軸加速，並且將部分能量分給線軸使其轉動，路亞損失動能（能量守恆，並且路亞速度降低）。這個狀態中，軸承減少摩擦，儘量讓線軸無阻力轉動，讓路亞節省摩擦力帶來的能量損失。軸承對拋投的優化效果最大的就在這一步了（特別是輕餌，因為輕餌在過了最高點後，水平方向速度已經所剩無幾的了，只剩勢能，這也是輕餌的最佳拋投角度低的原因所在。重餌的話，在過最高點後，水平方向的速度還有不少——餌越重則越多，此時的軸承貢獻也大，但少於啟動時）軸承僅能線上軸加速或者維持勻速轉動時優化拋投距離；線上軸減速候，軸承構不成有利影響。

但是要注意是，實際上我們的剎車系統一直輸出阻力，力有時大有時小，所以啊，我覺得，這是不是跟安裝一個極好的軸承有點兒南轅北轍了？（順滑的軸承＋稍大的剎車力＝沒那麼順的軸承＋稍小的剎車力），所以啊，我就覺得有問題了，這軸承的優化作用會不會是有點有限的呢？

2）減速直到路亞飛行至最高點

這時候的軸承，其實是不作為的。只要不是很差很差的軸承，都不會在這個狀態對拋投距離構成不利影響。不見那時候的我們都在用各種辦法剎車嗎？反正加總線上軸的阻力都會遠大於軸承的阻力，只是，若是順滑的軸承，那麼你用手也好，調磁煞、離心煞也好，要加入更多的阻力罷了。但是，這一步的操作是最高難度的，爆線與否，極大多就在這個狀態決定。

3）再啟動

這時的路亞在最高點，而線軸則是剛經過完減速，準備再進入加速狀態（因為路亞是做類拋物運動，而此時處於最高點，將要往下落體並保持他的水平方向速度，這是個加速的運動）這時，路亞會拉動線軸要線，軸承順滑則能節省路亞的能量，減緩他速度的衰減，但是這裡軸承的作為其實是有限的，因為路亞的水平方向速度經過飛行最高點時已損耗已不少，就算這時的線軸軸承能做到無阻力，對拋投距離的提高效果是不顯著的（餌重，軸承的作用會大些）。

我覺得我們對於水滴輪的認識有一個誤區，那就是太看重軸承在拋投距離的作用。我們經常用“空轉XX秒”來標榜自己的捲線器有多順滑，但是，空轉久的未必會比空轉才幾秒的拋的遠。。空轉久，或許是因為線軸比較重罷了。我忘記在哪裡看過來的，說的是“線軸是水滴輪的心臟。”其實，如果想拼距離，更重要的是線軸。接下來，講的是線軸篇。

二、線軸篇：

這玩意，英文叫spool，我們也叫線杯的，首先來看下這個公式：動能守恆.這個公式能解出世上大多數的物理題目——，而且世界萬物也總遵循這定律。

動能守恆：Eｋ（總）＝Eｋ1＋Eｋ2，Eｋ為總能量 物體動能：Eｋ＝0.5ｍV2，ｍ為質量，V為速度。

好了，接下來可以分析線軸在拋投全過程的各個運動狀態了，這次直接用上面篇章的三個運動狀態來劃分就好了，分別是：1、先是啟動，2、然後減速直到路亞飛行至最高點，3、過了最高點後就加速，到落水，這是再啟動。

1）啟動

我劃定為線軸從靜止到線速度與路亞的速度同步。這時，路亞帶動線軸，將能量傳給線軸，自身速度降低，是有公式：0.5MV2＝Eｋ＋0.5Mｖ22，即：路亞的初動能＝轉動線軸的動能＋路亞後來的動能，根據開篇的原理分析，我們提升拋投距離，歸根到底就是要讓路亞啟動後的速度最大，既然我們難以突破人體極限讓路亞飛的更快，即讓路亞的初動能更大，那麼，就讓它的速度衰減的慢些吧。

根據公式公式：0.5MV2＝Eｋ＋0.5Mｖ22，如果Eｋ值小，那麼路亞後來的動能就會大，進而增加拋投距離，我們把Eｋ整小，那麼就可以拋得更遠了。

轉動物體的動能Eｋ＝（1／2）＊Jｗ2，J為轉動慣量，ｗ為角速度（角速度換算：1轉／秒＝Pｉ弧度／秒，　Pｉ＝3.1415926），因為是線軸，我們把他近似於圓盤看待，所以J＝（1／2）＊ｍｒ2，ｍ為線軸質量，ｒ為線軸半徑（卷線後的實際半徑）.代入，會有Eｋ＝（1／2）＊（1／2）＊ｍｒ2ｗ2。

增加拋投距離的方法1：減重，記得我們看到過有的線軸上面鑽了洞嗎？那不是僅為拉風，而是減重的手段。此外，還有應用因材料等手段，這樣，通過降低ｍ值來降低Eｋ值。這就是輕線軸比重線軸有優勢的原因——無論輕餌重餌，只是在使用重餌時影響沒那麼大而已。所以，線軸越輕，拋的越遠哦，當然了，如果是輕餌甚至微物，線軸是否輕對於拋投來說更是影響重大。

增加拋投距離的方法2：降低角速度，即ｗ值。這個通過增加線軸的實際半徑（即增大ｒ，就是卷線儘量卷滿些）來達成。但是上面公式也顯示，如果ｒ（半徑）增加，那麼Eｋ值也相應增加些的，但其中複雜的關係我就暫不細說了，在一般的水滴輪範疇內，增大ｒ對於Eｋ值最後還是起降低作用的。請回想一下，daiwa是不是有103H線杯甚至105H線杯呢？PX68的線量則更少。

2）減速直到路亞飛行至最高點

這裡是炸線的高發階段。這時的路亞正在抬升，能量轉化為重力勢能了，所以動能有所下降。（附圖）分解成豎直方向速度和水平方向速度，則是豎直方向速度減速直到為零，同時到達飛行最高點，而水平方向速度則基本不受影響，給你們拿距離。但是線軸受到的阻力少，基本保持著1狀態末時候的速度，如果此時不減速，則會出過多的線導致炸線。。這是炸線的多發區。如果這裡加入過多的剎車力，則會降低路亞的速度，降低拋投距離，最理想的剎車力，是令線軸的線速度與路亞的速度一致，這樣線既不會多出，造成炸線，也不會多造出阻力阻礙路亞飛行。

3）再啟動

這時路亞剛過最高點並開始加速，所以線軸也跟著加速了。加速也是需要能量的，而能量來源只能是路亞。所以這個步驟也是越能減少路亞分給線軸的能量，那麼路亞就能飛的越遠。除了更加順滑的軸承，更加輕質的線軸也可以為路亞節省能量，然後實際的卷線量決定了線軸半徑，進而影響到角速度ｗ，而線軸卷線後的半徑的最佳值，這要複雜的算一下，再此就不深究了。總的來說，再啟動跟首次啟動相似。最後，到路亞落水了，停下線軸，就好了。

A、飛行時候，魚線不需要太多路亞的能量來拉出，因為魚線本身就具有速度。漁線線上軸上面跟隨線軸轉動時候已經有動能了，所以飛出後，路亞也不需要費太多能量去拉動它。只是飛行時還有諸多阻力，如線與導環、與空氣，路亞與空氣的阻力等。

B、有的人說，重的線軸慣性大些，更利於拋投，但是，從能量的角度來看，狀態2：減速直到路亞飛行至最高點，這時候線軸都是減速的，能量統統損耗掉，然後接著是再啟動，這又需要能量。如果線軸越重，則要分的更多的能量用作狀態1：啟動，和狀態3：再啟動，這不利於保留路亞的動能。

C、狀態2，很容易出現炸線，把剎車調低想拼距離的同學們，要在這裡多注意。