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.
Nel 1997, durante una partita tra Francia e Brasile un giovane giocatore brasiliano di nome Roberto Carlos si preparava a battere una punizione a 35 metri. Non potendo tirare diritto in rete Carlos decise di tentare ciò che sembrava impossibile La palla aggirò la barriera ma poco prima di finire fuori girò a sinistra e volò dritta in rete. Secondo la prima legge del moto di Newton un corpo in movimento mantiene la stessa direzione e velocità fino a che si applica una forza ad esso. Quando Carlos calciò la palla, le diede una certa direzione e velocità, ma quale forza fece cambiare direzione alla palla realizzando uno dei gol più spettacolari della storia dello sport? Il segreto sta nella rotazione. Carlos colpì la palla in basso a destra mandandola in alto a destra ma facendola anche ruotare sul suo asse. La traiettoria della palla era inizialmente diritta. l'aria scorreva su entrambi i lati, rallentando la palla. Da un lato l'aria si muoveva nella direzione opposta alla rotazione causando un aumento di pressione, dall'altro lato invece l'aria si muoveva nella stessa direzione della rotazione creando un'area di bassa pressione. Questa differenza fece deviare la palla verso la zona di bassa pressione. Il fenomeno prende il nome di effetto Magnus. Questo tipo di tiro, spesso conosciuto come tiro a "banana", viene tentato abitualmente ed è uno degli elementi che rende questo gioco affascinante. È però difficile calciare la palla con una precisione tale da farle aggirare la barriera e entrare in porta. Troppo alta e volerà sopra la porta. Troppo bassa e finirà a terra prima che possa virare. Troppo ampia e non arriverà mai in porta. Non ampia abbastanza e verrà intercettata dalla difesa. Troppo lenta e virerà troppo presto o non virerà affatto. Troppo veloce e virerà troppo tardi. È lo stesso principio fisico che rende possibile un altro tiro apparentemente impossibile un gol direttamente da calcio d'angolo. Il primo a documentare l'Effetto Magnus fu Isaac Newton quando nel 1670 lo notò durante una partita di tennis. Lo stesso principio si applica al golf, frisbee e baseball. In ogni caso, accade sempre la stessa cosa La rotazione della palla crea una differenza di pressione nel flusso d'aria che fa sì che la palla viri nella direzione di rotazione. Qui sorge la domanda. Ipoteticamente, si può calciare la palla così forte da farla tornare indietro come un boomerang? Purtroppo no. Anche se la palla non si disintegrasse durante l'impatto o colpisse un ostacolo, mentre l'aria la rallenta l'angolo di deviazione aumenterebbe facendo muovere la palla in spirali sempre più piccole fino a fermarsi. Per ottenere tale spirale inoltre si dovrebbe far ruotare la palla oltre 15 volte più velocemente del memorabile tiro di Carlos. Quindi in bocca al lupo!