Fisika sepakbola: tendangan bebas yang "mustahil"- Erez Garty

Lihat pelajaran lengkap di: http://ed.ted.com/lessons/football-physics-the-impossible-free-kick-erez-garty

Pada tahun 1997, seorang pemain bola asal Brazil, Roberto Carlos, melakukan tendangan bebas dari jarak 35 meter tanpa jalur terbuka menuju gawang. Tendangan Carlos melambungkan bola melebar melewati pemain lawan, namun sebelum keluar jalur, bola menukik ke arah kiri dan meluncur ke dalam gawang. Bagaimana ia melakukannya? Erez Garty menggambarkan hukum fisika di balik salah satu gol paing memukau di sepanjang sejarah sepakbola.

Pelajaran oleh Erez Garty, animasi oleh TOGETHER

Pada tahun 1997, di sebuah pertandingan
antara Perancis melawan Brazil,

seorang pemain muda Brazil
bernama Roberto Carlos

bersiap melakukan tendangan bebas
sejauh 35 meter.

Tanpa jalur terbuka menuju gawang,

Carlos memutuskan untuk mencoba
sesuatu yang nampaknya mustahil.

Tendangannya melambungkan bola
melebar melewati para pemain,

namun tepat sebelum bola keluar batas,
bola menukik ke kiri

dan meluncur ke gawang.

Menurut hukum gerak Newton pertama,

benda akan bergerak
dengan arah dan kecepatan konstan

hingga dikenai suatu gaya.

Ketika Carlos menendang bola,
ia memberi arah dan kecepatan pada bola,

namun gaya apa
yang membuat bola berubah arah

dan mencetak salah satu gol paling memukau
sepanjang sejarah sepak bola?

Triknya terletak pada putaran.

Carlos menendang pada
pojok kanan bawah bola,

melambungkannya tinggi ke arah kanan,
namun juga memutar bola pada sumbunya.

Bola mulai meluncur
dengan arah yang nampaknya langsung

dengan udara mengalir di kedua sisi bola
dan memperlambatnya.

Pada satu sisi, udara bergerak pada
arah yang berlawanan dengan putaran bola,

menyebabkan tekanan meningkat,

sementara di sisi lain, udara bergerak
searah dengan putaran,

menciptakan area bertekanan rendah.

Perbedaan ini yang membuat bola menikung
ke arah zona bertekanan rendah.

Fenomena ini disebut efek Magnus.

Jenis tendangan ini,
yang seringkali disebut tendangan pisang,

seringkali dicoba,

dan merupakan salah satu elemen
yang mempercantik permainan.

tapi membelokkan bola dengan ketepatan

untuk meliuk melewati halangan dan
menuju gawang adalah hal yang sulit.

Terlalu tinggi, bola
melambung melampaui gawang

Terlalu rendah, dan bola akan membentur
tanah sebelum berbelok.

Terlalu melebar dan bola tidak akan
mencapai gawang.

Kurang melebar,
dan pemain lawan akan menangkapnya.

Terlalu lambat, dan bola berbelok
terlalu cepat, atau tidak sama sekali

Terlalu cepat maka bola akan
terlambat berbelok.

Hukum fisika yang sama juga
memungkinkan

untuk mencetak gol lain
yang juga nampak mustahil,

tendangan sudut tanpa bantuan.

Efek Magnus pertama kali didokumentasikan
oleh Sir Isaac Newton

setelah ia memperhatikannya ketika
bermain tenis pada tahun 1670.

Efek ini juga berlaku pada bola golf,
frisbee, dan kasti.

Pada tiap kasus, hal yang sama terjadi.

Putaran bola menciptakan perbedaan
tekanan pada aliran udara di sekitarnya

dan membelokkan bola
searah putarannya.

Pertanyaannya.

Secara teori, dapatkah Anda
menendang bola cukup keras

untuk membuatnya berbalik arah pada Anda?

Sayangnya, tidak.

Bahkan jika bola tidak hancur
akibat tendangan,

atau membentur halangan apa pun,

ketika aliran udara
memperlambatnya,

Sudut belokannya akan meningkat,

membuat bola bergerak spiral dalam
gerakan berputar yang makin kecil

dan akhirnya berhenti.

Dan hanya untuk gerakan spiral itu,

Anda harus membuat bola berputar
lebih dari 15 kali lebih cepat

dibanding tendangan dewa Carlos.

Jadi semoga beruntung.