圖 1-3 研究架構圖 新舊型排球差異性之比較
組織研究方法與安排研究流程
蒐集文獻資料
資料處理彙整
舊型排球 Mikasa MVP200 新型排球 Mikasa MVA200
比較
球體飛行軌跡 球體摩擦係數 球體反彈係數
結論與建議 分析實驗與資料呈現
預備實驗
分析數據
正式實驗
第貳章 文獻探討 改規則，減少球的氣壓，從原本的 0.52~0.58 公斤/平方厘米減為 0.48~0.52 公斤/平方厘米，之後又在 1982 年將氣壓改為 0.40~0.45 公斤/平方厘米(黃 德壽、吳茂昌，2007)。最後演變為 0.30 到 0.325 公斤/平方釐米(國際排 球規則 2009-2012)。
(三) 80 年代以後，排球技、戰術有了突飛猛進的發展，運動員身材高大化，
力量型選手日益增多，致使比賽中斷情形嚴重，排球比賽中死球時間 竟然高達比賽時間的三分之二，大大影響排球比賽的可看性。因此，
自 1995 年起，國際排球總會(F.I.V.B)規則委員會為了解決球速過快，
造成死球過多這項問題，便開始實驗不同氣壓的球對飛行速度影響及 在比賽中的應用效果。實驗發現，當球氣壓在 0.30 公斤/平方釐米，
在相同的擊球條件下，球的速度最慢，運動員的手感最好，尤其是低 手傳球時再也不會有如同擊石般的感覺。在世界一流的男排隊的比賽 試驗結果得知，用現行氣壓的球比賽，防守成功率為 54%，而用 0.30 公斤/平方釐米氣壓的球體比賽，防守率高達 73%，由此可證明，球壓 降低防守率增高，可大大彌補過去排球「重攻輕守」的詬病，相對死 球率降低，來回球次數多，比賽精采度自然也提高許多(黃德壽、吳 茂昌，2007；鍾秉樞，1997)。
(四) 球體的氣壓伴隨著重量，氣壓越高受到撞擊所反射的力量就越強，相 對的球體氣壓減少，球體本身重量輕撞擊力道減弱，在空中的停留時 間長，死球率降低，比賽的可看性自然提高許多。
二、 排球及其他球體改變之影響
(一) 1990 年，出現了第一顆排球專用球，1998 年國際排球總會(F.I.V.B) 決定採用藍、白、黃組合的三色球替代過去傳統的白色用球。以彩色球比
微纖維材料製成的機織織物，改善了觸摸球皮柔軟的感覺。
則大、小球所受到的空氣阻力(drag force)，及麥格拉斯力(Maguns focre) 皆隨著速度的增加而遞增，但運動速度增加到 15 公尺/秒至 20 公尺/秒時，
垂直偏移量有如切球的變化模式；特製寬窄縫線有最大水平偏移量和相似 的垂直偏移量有如滑球的變化模式。另外，在不同材質的壘球，在相同的 溫度與濕度下，結果發現恢復係數有明顯差異(高英傑、江昆達，2008；胡 佳欣，2008)。
(七) 排球球體的改變不單單只是顏色上的改變，從藍、白、黃三色，轉變 為藍、黃兩色，這對於球員的視覺活性都會有一定的影響。球體本身的材 質與特有的 8400 個 2mm 的小凹洞，還有球體貼片轉換成螺旋狀這都是以 往所沒有的。在本節文獻中，可知桌球球體的大小也足以影響球的旋轉速 度，而棒球在不同縫線下所造成的飛行軌跡對比賽都有相當的影響。 所以 如能針對球體的大小、氣壓、球皮紋路等方面，再做進一步的了解，想必 對比賽是一大幫助。
三、 摩擦係數
(五) 保齡球核心的 RG 最大值與最小值之稱為核心迴轉半徑差(△radius gyration，△RG)。保齡球旋轉前進時，球體核心的迴轉半徑越大，球核心 因旋轉方向不同而產生大小不同的離心力，促使旋轉軸的移動功能(flare potential)變大，球通過敷油區後，可以使未沾上油的球面與球道接觸，增加 球的摩擦力，因而加大球的彎曲度(邱宗志，2003)。
(六) 在乒乓球的運動中不管任何技術都是需要從摩擦進而帶動球體而進 行比賽，所以球拍的材質與球的摩擦就極為重要，任何球體不管要改變方 向，還是進行旋轉都必須透過靜摩擦和動摩擦來執行，所以摩擦係數的多 寡都會影響球體旋轉的變化。在本節文獻也提到棒球在高速旋轉下會產生 流體力學，在空氣中氣壓小流速就快，相反的氣壓大流速就慢，所以可以 產生不同軌跡的球，但保齡球的球體重量達 16 磅只能靠球體與地板的摩擦 來改變方向，由此可知球體材質與重量也足以影響摩擦係數。
四、 球體飛行軌跡
(一) 不同縫線的棒球在投手投球之後的飛行軌跡，發現不同縫線飛行軌跡 的確有明顯差異:特製高低縫線有最大水平偏移量和垂直偏移量有如切球 的變化模式；特製寬窄縫線有最大水平偏移量和相似的垂直偏移量有如滑 球的變化模式。另外，在不同材質的壘球，在相同的溫度與濕度下，結果 發現恢復係數有明顯差異(高英傑、江昆達，2008；胡佳欣，2008)。
(二) 高爾夫球桿乃是由球頭、桿身及握把三部分組合而成，就整支球桿而
(五) 不同球體構造經由空氣會產生變化，棒球縫線在高低邊會有如切球的 模式，在寬窄縫線下又會產生如滑球的變化球，所以球體的小小變化都足 以改變球的飛行路徑與軌跡。在本節文獻中有提到，硬度越高的高爾夫球 桿所影響的飛行軌跡越小，在於球體本身的材質或是球體硬度都有可能間 接影響飛行路線。所以在選擇球體時，應盡量挑選優質的球體進而訓練，
來達到在運動成績上的加分。
五、 球體反彈係數
(一) 在籃球運動場地表面的鋪設性質，一方面要求設立較佳的彈性地板，
使選手能量完全釋出，也就是有較佳的能量反彈(Energy return)能力以利運 動表現，另一方面著重在吸震(Shock Absorption)能力的設計，減少作用在人 體身上的衝擊力，以降低運動傷害發生的機率，也就是具有較優之避震 (Cushioning)能力(詹迪光、相子元，1998)。
(二) 避震效果皆和材料的硬度有關，以攜帶式測試器直接測試表面避震功 能，發現木板的避震效果最佳，PU 場地次之，而混擬土最差，結果符合多 位學者所研究，混擬土有較硬之材質表面，木板有較佳之避震效果(詹迪光、
相子元，1998)。
(三) 球體的氣壓伴隨著重量，氣壓越高所撞擊的力道也就越強，所謂的反 彈係數也就越高。在本節文獻中，籃球運動場表面的鋪設，一方面是為了 提升彈性，相對的也有較佳的能量反彈，對與在人體的衝擊力也相對降低，
以降低運動傷害的產生。網線材質就如同排球外皮一樣，表面張力越大，
對於球體的反彈係數就越大，均會影響控球能力，進而影響比賽。
六、本章總結
綜合以上的相關文獻可以得知，各項運動球體本身改變不論是大小、重 量、材質，或者是表皮縫線不同，都可能在速度、反彈係數、飛行軌跡都 可能出現不一樣的變化，這一些變化都足以影響比賽成為比賽致勝關鍵。
球體重量、表面材質對於空氣中的摩擦也有相當的影響，摩擦係數的多 寡都會影響著球體旋轉的變化與球體轉動的方向，材質的硬度和反彈的係 數也有相關，對於表面材質柔軟且張力較大的球體對於反彈係數的表現會 有較大的反彈係數，對於這樣的彈力也會影響到控球能力，進而影響到比 賽的表現，球體表面貼片的改變，經由流體力學也會產生不一樣的飛行軌 跡，表面 8400 個 2mm 的小凹洞是否對於球體飛行軌跡有穩定作用，球體 材質與硬度也可能間接影響飛行軌跡與路線。排球球體由全白色，演進到 藍、白、黃三色排球，到近年來演變成藍、黃兩色，加上獨特的螺旋設計 也足以影響排球歷年來球體的改變，主要創造商機、有利媒體轉播，提升 球賽的可觀賞性及推廣排球運動之外，就是提升球員防守能力，讓球賽更 有刺激性。因此，本研究將深入探討舊型排球 Mikasa MVP200 與新型排球 Mikasa MVA200 的物理特性如球體飛行軌跡、球體反彈係數、球體貼片摩擦 係數是否對於運動表現及技術層面造成影響。
第參章 研究方法與步驟
本研究對象為(Mikasa MVP200)舊型排球與(Mikasa MVA200)新型排球，
兩種型號皆為 Mikasa 公司研發製造之國際正式比賽用球。
雙軌發球機、舊型排球 Mikasa MVP200、新型排球 Mikasa MVA200、
2D 高速攝影機、tracker 分析軟體。
(二) 實驗方法與步驟:
本實驗設計於臺灣國立師範大學分部體育館 3 樓排球場，準備以雙軌發 球機的方式進行實驗，各準備 6 顆舊型排球 Mikasa MVP200 及新型排球 Mikasa MVA200，設置一部 Casio EX-F1 高速攝影機拍攝整面排球場，拍攝 頻率可支援每秒 1200fps，本實驗僅以每秒 300fps 頻率進行拍攝，全景一機 入鏡，排球以雙軌發球機發出，施測樣本為舊型排球 Mikasa MVP200 及新 型排球 Mikasa MVA200 各以 6 顆球輪流發 10 次成功飛行落至對方場中，
再以 tracker 動作攝錄分析軟體進行球體飛行軌跡分析，並將所得數據扣 除最大值與最小值進行統計，取其新、舊型排球成功落至對面場中 8 次所 拍攝影片。
(三) 實驗場地佈置圖:
圖 3-1 飛行軌跡場地佈置圖
雙軌 發球機
2D 高速攝影機
二、摩擦係數測試方法與步驟說明如下:
(一) 實驗儀器:
指針式拉壓力計、舊型排球 Mikasa MVP200、新型排球 Mikasa MVA200、
木板。
(二) 實驗方法與步驟:
本研究設計於國立臺灣師範大學分部體育館 3 樓，準備以 Mikasa 公司 研發的舊型排球 Mikasa MVP200 及 MVA200 兩種國際正式比賽用球各 6 顆，
將舊型排球 Mikasa MVP200 與新型排球 Mikasa MVA200 放在木質地板上，
使用槓片壓在球體上方，球皮表面挖洞勾上指針式拉壓力計，經由指針式 拉壓力計測量舊型排球 Mikasa MVP200 及新型排球 Mikasa MVA200 摩擦係 數之差異。
三、反彈係數測試方法與步驟說明如下:
(一) 實驗儀器:
2D 高速攝影機、Mikasa-AG-500 氣壓計、舊型排球 Mikasa MVP200、
新型排球 Mikasa MVA200、木製高台。
(二) 實驗方法與步驟:
本研究設計於臺灣國立師範大學分部體育館 3 樓，準備以 Mikasa 公司 研發型號 MVP200 及 MVA200 兩種國際正式比賽用球各 6 顆，根據國際排 球規則，球體內部氣壓為 0.300~0.325kg/cm²，利用氣壓計測出球體內部的 氣壓，並將氣壓控制在均為 0.315kg/cm²後進行實驗，使用排球放在木製高
本研究設計於臺灣國立師範大學分部體育館 3 樓，準備以 Mikasa 公司 研發型號 MVP200 及 MVA200 兩種國際正式比賽用球各 6 顆，根據國際排 球規則，球體內部氣壓為 0.300~0.325kg/cm²，利用氣壓計測出球體內部的 氣壓，並將氣壓控制在均為 0.315kg/cm²後進行實驗，使用排球放在木製高