In 1997, in a game between France and Brazil, a young Brazilian player named Roberto Carlos set up for a 35 meter free kick. With no direct line to the goal, Carlos decided to attempt the seemingly impossible. His kick sent the ball flying wide of the players, but just before going out of bounds, it hooked to the left and soared into the goal. According to Newton's first law of motion, an object will move in the same direction and velocity until a force is applied on it. When Carlos kicked the ball, he gave it direction and velocity, but what force made the ball swerve and score one of the most magnificent goals in the history of the sport? The trick was in the spin. Carlos placed his kick at the lower right corner of the ball, sending it high and to the right, but also rotating around its axis. The ball started its flight in an apparently direct route, with air flowing on both sides and slowing it down. On one side, the air moved in the opposite direction to the ball's spin, causing increased pressure, while on the other side, the air moved in the same direction as the spin, creating an area of lower pressure. That difference made the ball curve towards the lower pressure zone. This phenomenon is called the Magnus effect. This type of kick, often referred to as a banana kick, is attempted regularly, and it is one of the elements that makes the beautiful game beautiful. But curving the ball with the precision needed to both bend around the wall and back into the goal is difficult. Too high and it soars over the goal. Too low and it hits the ground before curving. Too wide and it never reaches the goal. Not wide enough and the defenders intercept it. Too slow and it hooks too early, or not at all. Too fast and it hooks too late. The same physics make it possible to score another apparently impossible goal, an unassisted corner kick. The Magnus effect was first documented by Sir Isaac Newton after he noticed it while playing a game of tennis back in 1670. It also applies to golf balls, frisbees and baseballs. In every case, the same thing happens. The ball's spin creates a pressure differential in the surrounding air flow that curves it in the direction of the spin. And here's a question. Could you theoretically kick a ball hard enough to make it boomerang all the way around back to you? Sadly, no. Even if the ball didn't disintegrate on impact, or hit any obstacles, as the air slowed it, the angle of its deflection would increase, causing it to spiral into smaller and smaller circles until finally stopping. And just to get that spiral, you'd have to make the ball spin over 15 times faster than Carlos's immortal kick. So good luck with that.
En 1997 en un partido entre Francia y Brasil, un joven jugador brasileño llamado Roberto Carlos se preparó para un tiro libre de 35 metros. Sin línea directa a la portería, Carlos decidió intentar lo que parecía imposible. Su patada envió el balón esquivando a los jugadores, pero antes de irse fuera del campo, se enganchó a la izquierda y entró en la portería. Según la primera ley del movimiento de Newton, un objeto se moverá en la misma dirección y velocidad hasta que una fuerza se aplique en él. Cuando Carlos pateó la pelota, le dio dirección y velocidad, pero ¿qué fuerza hizo virar la bola y marcar uno de los goles más magníficos en la historia de este deporte? El truco estaba en el giro. Carlos puso su patada en la esquina inferior derecha de la pelota, enviándola alta y a la derecha, pero girándola alrededor de su eje. La pelota comenzó su vuelo en una aparente ruta directa, con el aire fluyendo en ambos lados frenándola. Por un lado, el aire se mueve en la dirección opuesta a la rotación de la bola, produciendo un aumento de presión; por el otro lado, el aire se mueve en la misma dirección del giro, creando un área de baja presión. Esa diferencia hace que la curva del balón se dirija hacia la zona de presión más baja. Este fenómeno se conoce como efecto Magnus. Este tipo de patada que se denomina, a menudo, saque de banana, se intenta regularmente, y es uno de los elementos que hacen a este juego maravilloso, hermoso. Pero curvar el balón con la precisión necesaria en la curva alrededor de la barrera y en la caída a la meta, es difícil. Demasiado alto y se eleva sobre el objetivo. Demasiado bajo y toca el suelo antes de curvarse. Demasiado amplia y nunca llega a la meta. No es lo suficientemente amplia y los defensas lo interceptan. Demasiado lento y engancha demasiado pronto, o nada en absoluto. Demasiado rápido y engancha demasiado tarde. La misma física hace posible marcar un gol aparentemente imposible, un córner olímpico. El efecto Magnus fue documentado por primera vez por Sir Isaac Newton tras notarlo en 1670 durante un partido de tenis. También se aplica a las pelotas de golf, frisbees y pelotas de béisbol. En todos los casos, ocurre lo mismo. El giro de la bola crea una diferencia de presión en el flujo de aire circundante que se curva en la dirección del giro. Y he aquí una pregunta. ¿Podrías teóricamente patear una pelota lo suficiente como para que hiciera un boomerang y volviera de nuevo a ti? Por desgracia, no. Incluso si la pelota no se desintegra en el impacto, ni golpea ningún obstáculo, al desacelerarla el aire, el ángulo de deflexión aumentaría, haciendo círculos en espiral cada vez más pequeños hasta detenerse finalmente. Y solo para obtener esa espiral, se tendría que hacer girar la bola 15 veces más rápido que el saque inmortal de Carlos. Así que buena suerte con eso.