توضیحی علمی درباره زیباترین شوت های تاریخ فوتبال

یکی از زیباترین صحنه ها در دنیای ورزش های مبتنی بر توپ همچون فوتبال، گل ها و ضربات کات داری است که طی آن مسیر توپ به شکلی خارج از حالت عادی بوده و موجب گمراهی بازیکنان و تماشاچیان می شود. در این گزارش قصد داریم به بررسی علمی این پدیده که اثر مگنوس نام دارد، بپردازیم.

به گزارش سیناپرس، بازیکنان زیادی در دنیای فوتبال، گل های خاطره انگیزی را با شوت های کات دار به ثمر رسانده اند که برخی از آن ها مانند ضربه های روبرتو کارلوس بازیکن سال های نه چندان دور برزیل یا دیوید بکهام بازیکن مشهور پیشین انگلستان برای همیشه در خاطره ها ثبت شده اند.

زمانی که دیوید بکهام یک ضربه آزاد را به سمت دروازه یونان زد تا انگلیس را به مرحله یک چهارم نهایی جام جهانی ۲۰۰۱ برساند، از اثر مگنوس استفاده می کرد.

از منظر علم فیزیک، توپی که به صورت مستقیم شوت می‌شود با عبور هوا از کناره های آن به طور متقارن در همه جهات حرکت می ‌کند. اصطکاک با سطح توپ باعث می شود که جریان هوا در ابتدا خطوط توپ را دنبال کرده قبل از اینکه یک موج متلاطم در آن ایجاد کند به پشت آن رسیده و توپ مستقیم به جلو خواهد رفت.

فعل و انفعالات این فرایند با هوای اطراف توپ بسیار پیچیده است اما آن ها بخش مهمی از کشش کلی آیرودینامیکی روی توپ را تشکیل می دهند. این تعامل زمانی تغییر می کند که توپ در ابتدا از مرکز ضربه ای دریافت کرده و در حین حرکت انرژی را به چرخش در محور خود می فرستد.

در این شرایط هوایی که از طرفین توپ در حال چرخش به سمت جهت حرکت می ‌گذرد، سرعت نسبی بالاتری نسبت به هوای طرف مقابل دارد. این حرکت توپ را به طرفین، در جهت چرخش منحرف می کند، که نیروی واکنشی را در جهت مخالف ایجاد می کند.

به گزارش سیناپرس، شرایط پیش آمده در این صورت، بدان معناست که توپی که شوت در سمت راست مرکز آن زده شود در خلاف جهت عقربه های ساعت چرخیده و به سمت چپ منحرف می شود. این انحراف به نام هاینریش گوستاو مگنوس، فیزیکدان آلمانی قرن نوزدهم، اثر مگنوس نامیده می شود.

باید در نظر داشت اگرچه چرخش توپ در حین حرکت به دلیل اصطکاک با هوا کم می شود، اما این امر بسیار کمتر از کشش آیرودینامیکی است که باعث از دست دادن سرعت توپ به سمت جلو می شود. بنابراین اثر مگنوس حتی با کاهش سرعت توپ نسبتاً ثابت می ماند. این موضوع باعث می شود که انحنا به سمت انتهای مسیر توپ به طور قابل توجهی افزایش یابد و این اثر با توپ های بسیار سبک حتی واضح تر و شدید تر شده و در تنیس روی میز شدید ترین حالت را با انحرافات بسیار چشمگیر که توسط بازیکنان با تجربه به دست می‌آید ارائه می‌ دهد.

مترجم: ندا جوادهراتی

منبع: sciencefocus