Vad är Magnus-effekten?

Anonim

Annat än hans bländande utseende, och kontraintuitiv heliuminfunderad röst, är David Beckham främst känd för sina snurrande fria sparkar. Först skulle han avlägsna sig från bollen med långa steg i omvända, då, efter att flöjten skrek, skulle han jogga fram och slå bollen försiktigt med sin högra fot. Bollen skulle dyka in i luften, inledningsvis i en riktning som skulle få det att verka som om det rör sig vilse från sitt mål, men bollen skulle gradvis börja kurva inuti .

Den krökta banan skulle lura målvakten; bollen skulle kurva precis nog för att låta den krypa in i målpostens inre sida, vilket gör att arabiska kommentatorer bryter sig in i sina signaturer, oförståliga vokaler. Men den mest populära och förmodligen skickliga av sådana bedrägerier var det famously namnet "omöjliga målet" som Brasiliens Roberto Carlos gjorde mot Frankrike i världscupen 1997. Du kan bevittna den häpnadsväckande prestationen här .

Roberto Carlos Free Kick. (Foto Kredit: TSU VideoSport TV
/ Youtube)

Detta fenomen är dock inte exklusivt för fotboll; Det är ganska allestädes närvarande i rugby, tennis, bordtennis, basket, baseball och alla andra sportar som involverar en boll. Dessutom går inte bollar bara i en riktning; knuckleballs i baseball och fotboll är lika avskyta av hitters och målvaktare för sin ökända volatilitet. Båda rörelserna kan förklaras av en enda effekt - Magnus-effekten.

Vad är Magnus-effekten?

Diagrammet representerar en boll som slås eller ställs på ett sätt som driver framåt och roterar det medsols. Vetefältmönstret för pilar representerar dragkraften som utövas av den inkommande vinden. Dragkraft är det motstånd som vinden erbjuder, det samma motståndet du känner medan du cyklar på en cykel, eller när din palm står inför vinden när du håller den ut ur fönstret på en snabbbil.

Nu sträcker sig ett kluster av linjer i samma riktning som den ena sidan av virvlarbollen, och i det här fallet är dessa linjerna under bollen, medan bollens andra sida rör sig i motsatt riktning av vinden och kolliderar i drag linjer head-on i sin kurs. De snabba, ohindrade linjer som rör sig i samma riktning skapar ett område med lågt tryck, medan turbulensen på den andra sidan bygger ett område med högt tryck.

Det är denna tryckskillnad som skjuter bollen i rotationsriktningen, eller mer formellt, i riktning mot tryckskillnaden - från högt tryck till lågt tryck. Denna gradvisa kröning kan visas för att uppmuntras av en kraft. Kraften är avbildad av en pil vinkelrätt mot rotationsaxeln, i riktning mot tryckskillnaden. Detta kallas Magnus-kraften.

Magnus-kraften är känd för att vara ett resultat av Newtons tredje lag om rörelse - det är den lika och motsatta kraften som luften utövar på bollen som en reaktion på den kraft som bollen sätter på luften.

Magnus-kraften är känd för att vara ett resultat av Newtons tredje lag om rörelse - det är den lika och motsatta kraften som luften utövar på bollen som en reaktion på den kraft som bollen sätter på luften. Objektet trycker luften i en riktning och som ett resultat trycker luften på objektet i andra riktningen. Magnus-effekten gäller svängande basebollar, tennisbollar, ibland cricketbollar, och speciellt pingpongbollar. Effekten är förbättrad och mer synlig i ping-pong bollar på grund av sin lilla storlek och låg densitet. Den rätta kontakten sveper bollen bredare ut ur motståndarens räckvidd. Samma princip förklarar också hur Flettner-flygplan kan flyga.

knuckleball