Rogal Deyny , strzał Carlosa

„Najpierw musisz sobie wybrać punkt w bramce, w który chcesz trafić. Jak widzisz, piłka ma łaty. Jeśli chcesz ominąć mur z prawej strony, musisz uderzyć zewnętrzną stroną dużego palca prawej nogi w ten wybrany centymetr łaty, którą ledwo widzisz, bo jest przy ziemi. Jeśli ci się uda, to piłka, kręcąc się wokół własnej osi z prawej strony na lewą, najpierw poleci prosto, ominie mur, bramkarzowi wydawać się będzie, że wyleci na aut, ale ona wróci i wpadnie mu koło słupka" – zwierzał się Kazimierz Deyna Stefanowi Szczepłkowi, autorowi niedawno wydanej biografii piłkarza.

Zakręt bez prędkości

Przed uderzeniem zawodnicy nie muszą nic obliczać, uwzględniać gęstości powietrza, ciężaru piłki oraz tzw. liczby Reynoldsa, która mówi, kiedy wokół pędzącej piłki tworzą się turbulencje. Musi za to dobrać siłę i punkt uderzenia.

Fenomen Roberto Carlosa, który podczas meczu Brazylii z Francją w 1997 roku z rzutu wolnego strzelił gola, został dopiero po latach wyjaśniony przez zespół francuskich fizyków z Ecole Polytechnique w Palaiseau. Wyniki analizy zespół przedstawił w 2010 roku w magazynie naukowym „New Journal of Physics". Badacze doszli do wniosku, że Carlos idealnie podkręcił piłkę i nie był to żaden fuks, ale perfekcyjne wykorzystanie praw fizyki.

Brazylijski piłkarz – jakby słuchał Kazimierza Deyny – kopnął piłkę z rzutu wolnego i z odległości ponad 30 metrów trafił do bramki. Piłka o metr minęła mur drużyny francuskiej i kiedy wydawało się, że poleci w trybuny, skręciła i wylądowała w siatce, ocierając się o wewnętrzną część słupka.

Badacze francuscy z użyciem komputerów odwzorowali lot piłki kopniętej zewnętrzną stroną lewej stopy Carlosa. Potem prowadzili eksperymenty w wodzie, aby wyeliminować grawitację i turbulencję na ruch piłki. Najbardziej frapujący był fakt, że piłka przed bramką nagle zakręciła.

Im dalej leci wirująca piłka, tym bardziej zakrzywia się jej lot. Dzieje się tak dzięki oddziaływaniu siły prostopadłej do kierunku jej ruchu. Fizycy nazywają to efektem Magnusa. Z jednej strony piłki ruch jest zgodny z ruchem opływającego powietrza. Dzięki temu jego opór się zmniejsza. Z drugiej strony pędzącej i obracającej się kuli opór będzie większy, bo ruch wirowy będzie miał kierunek przeciwny niż ruch powietrza. Różnica oporu między jedną a drugą stroną piłki powoduje, że futbolówka skręca. Ten efekt odkrył niemiecki fizyk Gustav Magnus w roku 1852, badając lot kuli karabinowej. Wcześniej zaobserwował to Isaac Newton (1643 – 1727), podpatrując, jak tenisista podkręca rakietą piłkę.

Przy bardzo szybkim przemieszczaniu się piłki futbolowej (ponad 100 kilometrów na godzinę) wokół niej występują turbulencje. Powietrze powstrzymuje ruch piłki mniej skutecznie niż normalnie. Piłka poddawana działaniu turbulencji dużo wolniej wytraca prędkość i nawet jeśli jest silnie podkręcona, skręca minimalnie. Ale gdy traci prędkość – wtedy zaczyna gwałtownie skręcać.

Nie każdy może

Dlatego słynny gol Carlosa (i nie mniej piękne rogale Deyny) wyglądały następująco: piłka leciała z olbrzymią prędkością w prawie prostej lini, a bramkarzowi wydawało się, że trafi w trybuny. Dopiero gdy minęła mur obrońców, wytracała prędkość i skręcała.

„Tajemnica właściwego uderzenia tkwi nie tylko w tym, aby wiedzieć, jak kopnąć piłkę, należy do tego dysponować odpowiednimi warunkami. Podkręcenie piłki jest najskuteczniejsze wtedy, kiedy powierzchnia zetknięcia piłki i stopy w momencie uderzenia jest możliwie duża. Wymaga ono zatem zarówno odpowiedniej budowy stopy, jak i jej właściwego ułożenia w momencie strzału. Tym samym nie każdemu piłkarzowi dane jest wsławienie się efektownymi rogalami" – napisał w książce „Fizyka sportu" nieżyjący już prof. Krzysztof Ernst.

masz pytanie, wyślij e-mail do autora