Archiwum Polityki

Piłkarskie krętactwa

„Fantastyczny gol! Piłka – wbrew wszelkim prawom fizyki – wpadła do bramki”. Zapewne nieraz usłyszymy takie zachwyty na rozpoczynających się mistrzostwach świata. Ale to nie piłka będzie wtedy na bakier z fizyką, lecz sprawozdawca.

Mecz piłkarski, zwłaszcza na najwyższym szczeblu, to dzisiaj wielki spektakl. Oglądamy go zazwyczaj zaangażowani emocjonalnie i bardzo rzadko – jeśli w ogóle – patrzymy nań z naukowego punktu widzenia. A w każdym niemal sporcie fizyka odgrywa istotną rolę. Jej prawa opisują tor i kierunek odbicia piłki, lot strzały czy oszczepu, pociągnięcia wiosła, aerodynamikę kolarza lub lekkoatlety. Zacznijmy więc od prawa, które we wszystkich grach z piłką wiedzie niepodważalny prym.

Podziwiamy często wspaniałe bramki z rzutów wolnych, kiedy to piłka, bez pomocy wiatru i Pana Boga, zatacza nieoczekiwanie łuk, omija mur i zrozpaczonego bramkarza, po czym wpada do bramki. Jaka to siła zakrzywia tor piłki, która – jak się tego wszyscy spodziewają – leci inaczej niż podpowiada nam to codzienna intuicja?

Rządzi Bernoulli

Takie cuda wyprawia zawsze tzw. podkręcona piłka. Rotująca piłka, niezależnie od jej wielkości i stopnia gładkości powierzchni, porywa zawsze za sobą sąsiadujące z nią cząsteczki powietrza. Ze względu na lepkość powietrza dalsze jego warstwy też są porywane, jednak efekt ten słabnie wraz z rosnącą odległością od piłki. Nałożenie tego ruchu na ruch cząsteczek powietrza opływającego lecącą piłkę prowadzi do asymetrii (patrz ramka na s. 99). Zgodnie z prawem Bernoulliego – najbardziej sportowym prawem fizyki – im większa prędkość przepływu gazu (lub cieczy), tym mniejsze w nim ciśnienie. Różnica prędkości przepływu powietrza po dwóch stronach piłki powoduje zatem powstanie różnicy ciśnień, a w konsekwencji pojawienie się siły spychającej piłkę w stronę zależną od kierunku rotacji. Tor piłki może więc być zakrzywiony ku górze, ku dołowi, a także w bok.

Polityka 22.2002 (2352) z dnia 01.06.2002; Społeczeństwo; s. 98
Reklama