معادله فیزیکی گل روبرتو کارلوس

بخش ورزشی- ضربه آزاد روبرتو کارلوس برزیلی در سال 1997 در برابر فرانسه را به یاد دارید؟

آنهایی هم که گل را به یاد ندارند و یا می خواهند آنرا یک بار دیگر به تماشا بنشینند می توانند از اینـجـا آنرا ببینند.

این ضربه با سرعتی بالا مسیری منحنی را طی کرد به شکلی که فابیان بارتز دروازه‌بان فرانسه را به شکلی میخکوب در جای خود باقی گذاشت و وی تنها با دهانی باز شاهد ورود توپ به دروازه بود. این گل به اندازه‌ای زیبا و تماشایی و عجیب بود که بسیاری نتوانستند برای به ثمر رساندن آن هیچ فن و تکنیکی تصور کنند و آن را اتفاقی باورنکردنی و شگفت انگیز خطاب کردند. اکنون مطالعه‌ای فیزیکی که نتایج آن در نشریه PHYSICS NEW JOURNAL OF منتشر شده این تصورات را مردود اعلام کرده و معتقد است هیچ شانس و اتفاقی در پس این گل جادویی نبوده است. تیمی از دانشمندان فرانسوی توانسته‌اند مسیر این گل را کشف کرده و برای توضیح آن معادله‌ای ارائه کنند.

به گفته آنها در صورتی که میزان شدت ضربه وارد شده به توپ، میزان شدت چرخش توپ و فاصله توپ از دروازه به اندازه کافی و مناسب باشد می‌توان این گل را دوباره به ثمر رساند. روبرتو کارلوس این گل جادویی را در بازی افتتاحیه جام کنفدراسیون‌ها و پیش از آغاز رقابت‌های جام‌جهانی 1998 به ثمر رساند. بسیاری از متخصصان از این گل به عنوان گلی یاد می‌کردند که با علم فیزیک در افتاده است اما مطالعات جدید معادله‌ای را ارائه کرده که می‌تواند مسیر دقیق حرکت توپ را توضیح دهد.

کریستوفر کلانت رهبر تیمی از فیزیکدانان پلی‌تکنیک «ایکول» می‌گوید ما در مطالعات خود مسیر کره‌ای را در حالی که در مسیری مارپیچ در حرکت بوده است نشان داده‌ایم. کلانت این مسیر را مسیری به شکل صدف حلزون توصیف می‌کند که در آن هر چه مسافت طی شده توسط توپ بیشتر می‌شود، پیچ‌ها و انحنای مسیر نیز افزایش پیدا می‌کند. این رویداد که تأثیر مگنوس بر روی به ثمر رسیدن این گل را به اثبات می‌رساند در اثر افزایش اصطکاک وارد شده بر روی توپ توسط اتمسفر اطراف آن به وجود آمده است.

به این شکل سرعت توپ به اندازه‌ای کاهش پیدا می‌کند که چرخش توپ بر روی مسیر حرکت آن تأثیر گذاشته و مسیر را تغییر می‌دهد. همان‌طور که مسیر شوت کارلوس در آخرین لحظه‌ها تغییر کرد و بارتز را شگفت‌زده بر جا گذاشت. کلانت و همکارش در اصل در حال مطالعه بر روی مسیر حرکت گلوله‌ها بودند که موفق به این کشف ورزشی شدند. آنها برای ساده کردن این مسئله از آب و توپ‌های پلاستیکی با چگالی برابر آب استفاده کردند. این رویکرد مطالعاتی توانست تأثیر آشفتگی هوا و گرانش را از بین برده و مسیر واقعی و فیزیکی کره‌ای در حال چرخش را آشکار کند.

به گفته کلانت در میدان واقعی فوتبال می‌توانیم چیزی مشابه این مارپیچ را مشاهده کنیم اما گرانش بر روی آن تأثیر گذاشته و آن‌را تغییر می‌دهد اما در صورتی که مشابه کارلوس با قدرتی بالا به توپ ضربه بزنیم می‌توان میزان تأثیر گرانش بر روی توپ و مسیر حرکت آن‌را به حداقل رساند. براساس گزارش محققین، دلیل اصلی شگفت‌انگیز بودن این ضربه از نظر دانشمندان فاصله طولانی بود که توپ برای رسیدن به بارتز باید طی می‌کرد. به گفته دانشمندان اگر مسیر کوتاه بود تنها بخش اول منحنی را طی می‌کرد اما به دلیل طولانی بودن مسیر، امکان انحنای مسیر به وجود آمده و کل مسیر طی شده است.

منبع:الف

تنظیم برای تبیان: مسلم حقیقی

با تشکر

مدیر انجمن ورزش و تندرستی