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.
1997-ben a Franciaország-Brazília futballmérkőzésen a fiatal brazil labdarúgó, Roberto Carlos egy 35 méteres szabadrúgást készült elvégezni. Egyenes út híján a kapuhoz, Carlos elhatározta, hogy megpróbálja a lehetetlent. Lövése a sorfal mellett repítette el a labdát, de ahelyett, hogy kirepült volna, elindult balra és beszállt a kapuba. Newton első törvénye szerint, egy tárgy egyenes vonalú egyenletes mozogást végez mindaddig, amíg egy másik erő hatást nem fejt ki rá. Amikor Carlos belerúgott a labdába, irányt és sebességet adott neki, de milyen erő késztette a labdát ilyen csavarodásra, és a sporttörténelem egyik legszebb góljának előidézésére? A trükk a pörgésben van. Carlos rúgása a labdát jobb oldalon alul találta el, és küldte fel magasra jobb oldali irányba, saját tengelye körül forogva. A labda útja kezdetben látszólag egyenes volt, mindkét oldalán áramló levegővel, ami folyamatosan lassította. A levegő az egyik oldalon a labda forgásával ellentétes irányba mozgott nyomásnövekedést okozva, míg a másik oldalon a forgással megegyező irányba mozogva alacsonyabb légnyomást eredményezett. A különbség miatt a labda íve az alacsonyabb nyomású tér felé görbült. Ezt a jelenséget hívják Magnus-hatásnak. Ezt a fajta rúgást, melyre banánrúgásként is utalnak, rendszeresen megkísérlik, és azon elemek egyike, melyektől e gyönyörű játék olyan gyönyörű. De olyan precízen megcsavarni a labdát, hogy el is kerülje a sorfalat és vissza is kanyarodjon a kapuba nem könnyű. Ha túl magas, a kapu fölé száll. Ha túl alacsony, leesik, mielőtt kanyarodhatna. Ha túl széles, sose ér vissza a kapuba. Ha nem elég széles, a védőkbe ütközik. Ha túl lassú, hamar vagy egyáltalán nem kanyarodik. Ha túl gyors, későn kezd kanyarodni. Ugyanez a jelenség tesz lehetővé egy másik, látszólag lehetetlen gólt, a szögletrúgásból szerzett gólt. A Magnus-hatást először Sir Isaac Newton írta le, miután egy teniszezés során észrevette azt még 1670-ben. A szabály egyaránt érvényes golflabdákra, frizbire és baseball-labdákra. Ugyanaz történik minden esetben. A labda forgása nyomáskülönbséget okoz a körülötte áramló levegőben, ami miatt repülési íve a forgási irány felé hajlik. Adódik a kérdés tehát. Meg lehet-e rúgni egy labdát olyan erősen, hogy az bumeráng módjára egészen hozzánk kanyarodjon vissza? Sajnos nem. Még ha a labda nem is esik szét az elrúgáskor, vagy ütközik valamibe, a levegő miatti lassulástól, a labda ívének görbülete egyre csak növekedne, emiatt spirálszerűen egyre kisebb köröket írna le, míg végül megállna. Már a spirálhoz is 15-ször gyorsabban kellene pörögnie a labdának, mint Carlos felejthetetlen rúgásánál. Szóval sok szerencsét hozzá.