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'de, Fransa ve Brezilya arasındaki bir maçta, Roberto Carlos adındaki Brezilyalı genç bir oyuncu 35 metrelik serbest vuruş için yerini aldı. Gole giden direk bir yol yoktu, Carlos imkansız görünen bir şey denemeye karar verdi. Vuruşu topu oyuncuların etrafından uçurdu, tam dışarı çıkmadan önce sola döndü, ve yükselerek gol oldu. Newton'un birinci hareket kanununa göre, bir nesne üstünde kuvvet uygulanana kadar aynı yönde ve hızda hareket edecektir. Carlos topa vurduğunda, ona yön ve hız verdi. Ama topu döndüren ve futbol tarihindeki en harika gollerden birine neden olan güç neydi? Numara topu döndürmedeydi. Carlos ayağını topun sağ alt köşesine yerleştirdi, bu da topu sağ üste gönderdi ve aynı zamanda kendi etrafında döndürdü Top uçuşuna belirli düz bir rotada başladı rüzgar her iki tarafından akıyor ve topu yavaşlatıyordu. Bir yandan, hava artan basınca neden olarak topun dönüşünün tersine hareket etti, diğer taraftan hava alçak basınç alanı yaratarak topun dönüşüyle aynı yöne hareket etti. Bu fark topu düşük kavis alanına kıvırdı. Bu olaya Magnus etkisi denir. Bu tür vuruş ise genelde muz vuruşu olarak adlandırılır. Düzenli olarak denenir. Ve güzel oyunu güzel yapan etkenlerden biridir. Ama topa doğru bir şekilde kavis vermek hem duvarın etrafından bükmek hem de gole çevirmek zordur. Çok yüksek olursa kalenin üstünden gider. Çok alçak olursa kavis almadan yere düşer. Çok açıktan giderse asla gole ulaşamaz. Yeterince geniş olmazsa defans oyuncuları topu durdurur. Çok yavaş olursa çok erken döner ya da hiç dönmez. Çok hızlı olursa çok geç döner. Aynı fizik, görünüşte imkansız olan başka bir golü, yardımcısız köşe vuruşunu atmayı olanaklı hale getirdi. Magnus etkisi ilk olarak 1670'de tenis oynarken Newton tarafından belgelenmiştir. Aynı mantık golf topunda, frizbide ve beyzbolda da çalışır. Her durumda aynı şey olur. Topun dönmesi, onu çevreleyen hava akışından farklı bir basınç oluşturur. Bu da dönüşün yönünü saptırır. Ve işte soru, Teorik olarak bir topa, onu bumerang yapıp tüm yolu geri size dönecek kadar sert vurabilir misiniz? Maalesef, hayır. Top çarpışmanın etkisiyle parçalanmasa veya hiç bir engele çarpmasa bile, hava onu yavaşlatırken sapma açısı artar. Giderek küçülen sarmallar biçiminde kıvrılarak, sonunda durur. Bu sarmalı elde etmek için ise topu, Carlos'un unutulmaz vuruşundan 15 kat daha hızlı döndürmek gerekir. O zaman size kolay gelsin.