Физики разгадали секрет пропущенного французами гола
Французские ученые раскрыли секрет эпохального гола, который французская сборная пропустила в товарищеском матче с Бразилией, 3 июня 1997 года. Напомним, что тогда бразильский защитник Роберто Карлос забил мяч, который бал признан лучшим голом года. Он выполнял штрафной с 35 метров крученым ударом. На видеозаписи видно, что мяч уверенно летел мимо створа ворот, но неожиданно изменил направление и, угодив в штангу, влетел в сетку.
Оказалось, мировая наука знает этот секрет с XIX века. Группа французских ученых под руководством Гийома Дюпе из Парижского института физики и механики гетерогенных структур опубликовала исследование, описывающее движение вращающихся сфер в сплошной среде.
Физики экспериментировали с закрученным шаром размером в несколько миллиметров, двигающимся в воде. При этом плотность шара была подобрана примерно соответствующей плотности воды (шарик делали из полипропилена или полиформальдегида).
Ученые знали, что отклонение шара от прямолинейной траектории определяется давно известным эффектом Магнуса, описанным еще в XIX веке.
В работе ученые пытались математически описать семейство траекторий, по которым движутся закрученные сферы.
Выяснилось, что шар, попадая в ванну с водой, сразу начинает двигаться по закрученной спирали. Причем, кривизна этой спирали не остается постоянной. В начале движения шар описывает классическую экспоненциальную спираль, однако ее закрученность начинает расти с замедлением вращения. Такую траекторию физики сравнили с закрученной раковиной улитки.
«На футбольном поле мы наблюдаем что-то похожее на эту спираль, однако притяжение Земли вносит свои поправки. Но если вы ударите достаточно сильно, как сделал это Карлос, вы уменьшите эффект гравитации», — отметил соавтор исследования Кристоф Клане.
Ключевым обстоятельством для реализации подобных голов физики называют расстояние до цели.
«Если расстояние мало, вы увидите лишь первую часть спирали. Но если дистанция велика, как в случае с Карлосом, можно наблюдать и всю траекторию», — отметил Клане.
