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.
În 1997, într-un meci între Franța și Brazilia, un fotbalist tânăr, pe numele său Roberto Carlos, se pregătea să șuteze o lovitură liberă de la 35 de metri. Fără o traiectorie directă către poartă, Carlos a decis să încerce imposibilul. Lovitura sa a ocolit jucătorii din zid, dar chiar înainte să iasă din teren, mingea și-a curbat traiectoria spre stânga și a ajuns în poartă. Conform primei legii a lui Newton, un obiect se va mișca în aceeași direcție și cu aceeași viteză până când o forță acționează asupra sa. Când Carlos a lovit mingea, i-a oferit direcție și viteză, dar ce forță a făcut ca traiectoria mingii să se curbeze și să marcheze unul dintre cele mai mărețe goluri din istoria sportului? Răspunsul se află în rotirea mingii. Carlos a lovit mingea în cadranul inferior drept al mingii, trimițând-o sus și spre dreapta, dar rotindu-se în jurul axei sale. Mingea și-a început traiectoria într-o manieră liniară, dar aerul o încetinea. Pe o parte, aerul se deplasa în sens opus mișcării de rotație a mingii, creând o presiune crescută, pe când pe cealaltă jumătate, aerul se deplasa în același sens, creând o zonă cu presiune scăzută. Această diferență a făcut ca traiectoria mingii să se curbeze spre zona cu presiune mai mică. Acest fenomen poartă numele de efectul Magnus. Acest tip de lovitură, deseori numită lovitură în formă de banană, e încercată deseori și e unul dintre elementele care fac acest joc frumos. Dar curbarea traiectoriei mingii cu precizia necesară pentru a ocoli jucătorii din zid și a intra apoi în poartă e dificilă. Prea înaltă și va trece peste poartă. Prea joasă și va atinge pământul înainte să se curbeze. Prea largă și nu ajunge la poartă. Nu e destul de largă și vei lovi zidul de jucători. Prea slabă și se va curba prea devreme sau deloc. Prea puternică și se va curba prea târziu. Același efect face posibilă înscrierea altui gol ce pare imposibil: un gol din colțul terenului. Efectul Magnus a fost prima dată documentat de Sir Isaac Newton după ce l-a observat în timp ce juca tenis în 1670. Acest efect se aplică și mingilor de golf, frisbee și baseball. În fiecare caz, se întâmplă același lucru. Mișcarea de rotație a mingii creează o diferență de presiune în fluxul de aer din jur ce curbează traiectoria în direcția rotației. Uite o întrebare: Poți lovi o minge atât de tare încât să o faci să se întoarcă ca un boomerang înapoi la tine? Din păcate, nu. Chiar dacă mingea nu s-ar dezintegra la impact, sau nu ar lovi un obstacol, pe măsură ce aerul o încetinește, unghiul devierii va crește, făcând-o să se învârtă într-un cerc din ce în ce mai mic până când se oprește. Și doar pentru a face asta, ar trebui să faci mingea să se rotească de 15 ori mai repede decât a reușit Carlos în lovitura sa nemuritoare.