Futbola čempiona fizika

Portugāle izcīnīja svētdienas nakts 2016. gada Eiropas čempionāta finālu. Spēle tika virzīta uz priekšu, lai nolemtu citu dreaded kick kick shootout pirms Portugāles Eder izdevās lāzera bumbu kreisajā apakšējā stūrī Francijas neto 109. minūtē. Bez zvaigžņu spēlētāja Cristiano Ronaldo valstij izdevās pārvarēt Franciju un kļūt par labāko komandu Eiropā.

Taču šī spēle nepiedāvāja skatītājiem iespēju skatīties uz vienu no futbola spilgtākajām brillēm: bezmaksas sitieniem, kas, šķiet, neapmierina fizikas likumus. Neraizējieties, tomēr: pārējā turnīrā noteikti bija skaisti šo skaistumu (četri, visi grupā). Bale no Velsas pret Slovākiju un Angliju, Anglijas Djeru pret Krieviju un Ungārijas Dzsudzsák pret Portgualu. Premjerlīgā West Ham United Dimitri Payet bija šī gada brīvsitiena meistars:

Par neierobežotu, brīvsitiens ir veids, kā atsākt spēlēt pēc tam, kad tiesnesis ir uzaicinājis neveiksmi. Bezmaksas izspēles var būt tiešas (kurās var gūt vārtus tieši no kick) vai netieša (ja bumba ir jānokārto, pirms var izdarīt rezultātu).

(Un, ja jūs esat īsts noob, kad runa ir par futbolu, ļaujiet man vispirms paskaidrot, ka bezmaksas sitieni atšķiras no soda sitieniem, kuros aizstāvošā komanda soda laukumā pārkāpj, un aizvainojošajai komandai ir iespēja rezultāts bez iejaukšanās no spēlētājiem, izņemot aizstāvošo vārtsargu.)

Brīvais sitiens notiek jebkurā vietā, kur tika izdarīts pārkāpums. Lietas kļūst interesantas, ja aizstāvības komandas loceklis ir izdarījis pārkāpumu, kas atrodas tuvu savam mērķim - dodot noziegumam iespēju gūt tiešu rezultātu.

Būtībā ir trīs plašas metodes, lai gūtu vārtus ar soda sitienu (pieņemot, ka jūs neplānojat pāriet komandas biedram vai bumbas virzienā uz reģionu, no kura citiem aizskarošiem dalībniekiem ir labāka iespēja gūt vārtus). Jūsu pirmā stratēģija varētu būt ar brutālu spēku un vienkārši mēģināt piespiest bumbu tieši ar spēcīgu sitienu. Ja jūs esat gudrs, jūs varat izmantot kādu tehniku, lai līkumotu bumbu ap jebkādiem šķēršļiem, izmantojot pēdas iekšpusi vai ārpusi. Un, ja jūs tiešām ir dažas prasmes, jūs varat spinēt šo bumbu un padarīt to tālummaiņu neparedzami.

Šī pēdējā metode ir īpaši interesanta. Pretiniekiem ir jāpaliek 10 metru attālumā no bumbas un tie nevar tuvoties, kamēr bumba nav spēlēta. Dažreiz pretinieku komanda apkopo lielāko daļu vai visus savus spēlētājus, lai veidotu sava veida cilvēka sienu, lai bloķētu tiešu sitienu - piespiežot kicker izmantot otro vai trešo kicking opciju.

(Šajā brīdī ir vērts nodrošināt ātru gruntēšanu uz futbola fizikas. Neuztraucieties, tas nebūs sarežģīti.)

Pirmā daļa ir saistīta ar Ņūtona inerces likumu, kas nosaka, ka jebkurš atpūsties objekts paliek mierā, un jebkurš kustībā esošs objekts paliek kustībā, ja vien uz to neattiecas cits spēks. Runājot par brīvsitienu, spēks, kas padara bumbu uz augšu un paātrinās, ir spēlētāja kājām, un spēki, kas palēnina bumbu, virzoties pa gaisu, ietver vēja un smaguma izraisītu berzi un berzi.

Tālāk, impulsa jēdziens, kuru jūs varētu reiz iegaumēt kā objekta ātrumu, kas ir tā masas lielums. Spēlētāja kājām, kas pārvietojas pa gaisu, var pāriet impulss no sevis uz bumbu, kuru tas streikot. Lai panāktu, ka bumba pārvietojas pa gaisu ātrāk vai augstāk, ir nepieciešams vairāk impulsu, tāpēc spēlētājam ir jāpanāk bumba ar lielāku spēku. Ja jūs mēģināt salocīt bumbu uz augšu vai ielieciet spin (vai abus), jums ir ne tikai jāpieliek lielāks spēks, bet arī līdzsvars ar savu viltīgo pēdu tehniku. Grūts stuff.

Magnus efekts

Šī pamata fizikas izpratne mūs noved pie lielā tamale: Magnus efekta, kas izskaidro, kā spēlētājs var brīvi izdarīt bumbu mērķa postā. Kad futbola bumba pārvietojas pa gaisu, tas ir gaiss, kas sāk uzņemties un pārvietojas - vai šajā gadījumā līknes - bumba pēc savas vēlēšanās.

Lai sāktu, kaķerim ir jāvēršas ar bumbu, kad viņš to sit. Būtībā lodītes augšējā spin izraisa gaisu ap augšu, lai pārvietotos mazāk nekā gaiss ap apakšējo pusi. Lodes tangenciālais ātrums augšējā pusē ir pretējs gaisa plūsmai, un apakšējās puses tangenciālais ātrums ir tādā pašā gaisa plūsmas virzienā.

Šī nelīdzsvarotība nozīmē, ka spiediens uz bumbu ir lielāks augšpusē. Magnus efekts kļūst pamanāmāks un pamanāmāks, jo bumba zaudē ātrumu - jo kādā brīdī kustas gaisa plūsma pret spin ir apturēta. Spiediena nelīdzsvarotība ir paaugstināta un rada spēku uz bumbu, kas darbojas gan uz leju, gan pret bumbu, kas izmantota pretējas gaisa plūsmas radīšanai. Kad futbola spēlētājs ir izgājis pretēji pulksteņrādītāja virzienam, Magnus spēks paliek pa bumbu, izraisot bumbu kreisajā līknē - un otrādi.

Tā kā Magnus efekts palielinās, samazinoties ātrumam, jūs pamanāt, ka lodes līkne notiek daudz ātrāk, kad bumba sāk veidot ceļu atpakaļ uz zemes. Lodes līkne lidojuma laikā kļūst grūtāka un grūtāka, maldinot vārtsargu un citus tuvumā esošos aizsardzības spēlētājus no tā, ka tā pareizi izseko. Ja jūs izmantojat tikai pareizo spēka daudzumu, kas nodrošina, ka bumba laika gaitā nokļūs tīklā, jūs iegūsiet bezmaksas kick, kas, šķiet, ir sava dzīvība un prāts.

Lūk, viens no slavenākajiem Magnus efekta gadījumiem, Brazīlijas spēlētājam Roberto Carlosam 1997. gada brīvsitienā pret Franciju.

Tas nav viegli apgūt kaut ko līdzīgu, bet rezultāts var būt apbrīnojami krāšņs - un smieklīgi fizika-defying - brīvā sitiena laikā.