Fizica fotbalului: Lovitura liberă „imposibilă” - Erez Garty

Vezi întreaga lecție: http://ed.ted.com/lessons/football-physics-the-impossible-free-kick-erez-garty

În 1997, fotbalistul brazilian Roberto Carlos se pregătea pentru o lovitură liberă de la 35 de metri. Carlos a lovit mingea , iar aceasta a ocolit jucătorii din zid, dar înainte să iasă din teren, traiectoria mingii s-a curbat spre stânga și mingea a intrat în poartă. Cum a făcut asta? Erez Garty descrie fizica din spatele celui mai măreț gol din istoria fotbalului.

Lecție de Erez Garty, animație de TOGETHER.

În 1997,
într-un meci între Franța și Brazilia,

un fotbalist tânăr,
pe numele său Roberto Carlos,

se pregătea să șuteze o lovitură liberă
de la 35 de metri.

Fără o traiectorie directă către poartă,

Carlos a decis să încerce imposibilul.

Lovitura sa a ocolit jucătorii din zid,

dar chiar înainte să iasă din teren,
mingea și-a curbat traiectoria spre stânga

și a ajuns în poartă.

Conform primei legii a lui Newton,

un obiect se va mișca în aceeași direcție
și cu aceeași viteză

până când o forță acționează asupra sa.

Când Carlos a lovit mingea,
i-a oferit direcție și viteză,

dar ce forță a făcut ca traiectoria
mingii să se curbeze

și să marcheze unul dintre cele
mai mărețe goluri din istoria sportului?

Răspunsul se află în rotirea mingii.

Carlos a lovit mingea
în cadranul inferior drept al mingii,

trimițând-o sus și spre dreapta,
dar rotindu-se în jurul axei sale.

Mingea și-a început traiectoria
într-o manieră liniară,

dar aerul o încetinea.

Pe o parte, aerul se deplasa în sens opus
mișcării de rotație a mingii,

creând o presiune crescută,

pe când pe cealaltă jumătate,
aerul se deplasa în același sens,

creând o zonă cu presiune scăzută.

Această diferență a făcut ca traiectoria

mingii să se curbeze spre zona
cu presiune mai mică.

Acest fenomen
poartă numele de efectul Magnus.

Acest tip de lovitură, deseori numită
lovitură în formă de banană,

e încercată deseori

și e unul dintre elementele
care fac acest joc frumos.

Dar curbarea traiectoriei mingii
cu precizia necesară

pentru a ocoli jucătorii din zid
și a intra apoi în poartă e dificilă.

Prea înaltă și va trece peste poartă.

Prea joasă și va atinge pământul
înainte să se curbeze.

Prea largă și nu ajunge la poartă.

Nu e destul de largă
și vei lovi zidul de jucători.

Prea slabă și se va curba
prea devreme sau deloc.

Prea puternică și se va curba prea târziu.

Același efect face posibilă

înscrierea altui gol ce pare imposibil:

un gol din colțul terenului.

Efectul Magnus a fost prima dată
documentat de Sir Isaac Newton

după ce l-a observat în timp
ce juca tenis în 1670.

Acest efect se aplică și mingilor
de golf, frisbee și baseball.

În fiecare caz, se întâmplă același lucru.

Mișcarea de rotație a mingii creează

o diferență de presiune
în fluxul de aer din jur

ce curbează traiectoria
în direcția rotației.

Uite o întrebare:

Poți lovi o minge atât de tare

încât să o faci să se întoarcă
ca un boomerang înapoi la tine?

Din păcate, nu.

Chiar dacă mingea
nu s-ar dezintegra la impact,

sau nu ar lovi un obstacol,

pe măsură ce aerul o încetinește,

unghiul devierii va crește,

făcând-o să se învârtă într-un cerc
din ce în ce mai mic

până când se oprește.

Și doar pentru a face asta,

ar trebui să faci mingea
să se rotească de 15 ori mai repede

decât a reușit Carlos
în lovitura sa nemuritoare.

Așa că, mult succes!