فيزياء كرة القدم

بالطبع تشاهد و تعجب دائماً بتسديدات و ركلات لاعبين مثل رونالدينو او بيكهام و بالطبع تذكر جيداً أو أنك رأيت  التسديدة العجيبة التي قام بأدائها اللاعب البرازيلي المشهور ذي القدم الرهيبة ( روبرتو كارلوس ) في عام ( 1997 ) على منتخب فرنسا ...كيف أن الكرة دخلت المرمى بينما اعتقد الجميع أنها تتجه إلى خارجه  .

لقد صوب ركلته هذه من ضربة حرة على بعد ( 30 ) متراً من الرمى ثم تجاوزت حائط المدافعين بأقل من متر قبل انحنائها و توضعها في أقصى الزاوية اليسرى لمرمى المنتخب الفرنسي ....

و لعلك تساءلت يوماً كيف يقوم هؤلاء اللاعبون بمثل هذه الضربات .؟؟؟

 من حسن حظك أن  لدى الفيزيائيين تفسير علمي سهل و بسيط لهذه الركلة المنحنية عزى إلى ما يسمى بـ ( تأثير ماغنوس ):

إذاً ما هو تأثير ماغنوس ؟؟؟

اقرأ بتأني :

لاحظ أنه في تسديدات اللاعبين التي ذكرناها أعلاه  يقوم اللاعبون بتسديد الكرة بقوة معينة و من جانب معين مما يؤدي إلى جعلها تنطلق نحو الأمام مخترقة الهواء و هي تدور حول نفسها, حركة الكرة بهذه الطريقة في الهواء تؤدي إلى اختلاف سرعة الهواء الذي تخترقه الكرة على جانبيها بحيث يكون سريعاً على أحد جانبيها و بطيئاً في الجانب الآخر , اختلاف السرع يؤدي و حسب مبدأ برنولي * إلى نشوء فرق في الضغط على جانبي الكرة  وجود فرق في الضغط يؤدي إلى نشوء قوة وهذه القوة تكون عرضانية ( أي عمودية على  مسار الكرة) تدفع الكرة للانحناء باتجاه يماثل اتجاه دورانها , تدعى هذه القوة بقوة ماغنوس و يدعى هذا التأثير بتأثير ماغنوس .

طبعاً قيمة الزاوية التي تنحرف بها الكرة تتعلق طبعاً  بشدة الضربة و كيفية ضرب الكرة .

الآن لنأخذ تطبيقاً عملياً:

هدف ( روبرتو كارلوس) على فرنسا ( 1997 ) :

كانت الضربة الحرة على بعد   ( 30متر) , سدد الكرة ( من جانبها الأيسر )  بقدمه اليسرى و بقوة شديدة و نحو  الجانب الأيسر للمرمى و متجهة نحو( خارج الخشبات الثلاث ), الكرة تخترق الهواء و هي تدور ( من اليمين إلى اليسار ) , الآن و حسب الدراسة السابقة ستنشأ هذه القوة ( قوة ماغنوس ) ,  الكرة الآن و قبل متر واحد من  المرمى و قبل خروجها  تغير اتجاهها و تنحني لتدخل المرمى في أقصى يسار حارس منتخب فرنسا آنذاك ( فابيان باتيز ) وسط ذهول الجميع.

ختاماً أقول طبعاً  لا روبرتو كارلوس و لا ديفيد بيكهام درسوا الفيزياء حتى يصلوا بضرباتهم إلى ما وصلوا إليه , و لكنهم جربوا كثيراً و تدربوا فنجحوا في النهاية .

*مبدأ العالم برنولي ( إن زيادة السرعة على طول خط الانسياب للهواء تحدث انخفاضاً في الضغط )