Các định luật vật lý đằng sau phát bắn

Like Page Nhận Phim Hay Mõi Ngày

0
50

Bóng đá là môn thể thao đòi hỏi tốc độ, sức mạnh, sức bền và chiến lược, nhưng chắc chắn kiểm soát bóng tốt cũng đòi hỏi sự hiểu biết về thể chất.

Bài viết này sẽ phân tích làm thế nào các định luật vật lý được phản ánh trong bóng đá. Một số thứ có vẻ tầm thường, nhưng logic vật lý của chúng rất thú vị.

Định luật về chuyển động của Newton

Theo định luật của Newton, nếu không có lực nào được tác dụng lên một quả bóng, nó sẽ tiếp tục di chuyển với cùng tốc độ và hướng như trước. Khi chúng ta đặt quả bóng lên cỏ, nó vẫn ở đó (di chuyển bằng không) vì không có lực tác động. Tuy nhiên, sau khi chúng tôi đá bóng, nó sẽ tiếp tục di chuyển theo hướng chúng tôi đá nó. Tốc độ của nó sẽ giảm dần do ma sát, nhưng hướng chuyển động sẽ vẫn như cũ.

Theo định luật thứ hai của Newton, một lực tác dụng lên một vật sẽ thay đổi gia tốc của vật đó – tốc độ thay đổi tốc độ của vật. Khi chúng ta đá bóng, lực tác dụng lên quả bóng sẽ tạo ra gia tốc từ 0 đến hàng chục km / h. Khi quả bóng rời khỏi chân, nó bắt đầu giảm tốc (gia tốc âm) vì lực ma sát được tạo ra đang cố gắng chống lại chuyển động của nó. Nếu chúng ta đá một quả bóng trong không gian, nơi không có ma sát, nó có thể tăng tốc trong suốt thời gian đá, và sau đó tiếp tục di chuyển với tốc độ không đổi theo hướng chúng ta đã đá quả bóng cho đến khi nó chạm vào vật khác hoặc lực khác tác động trên đó

Các định luật vật lý đằng sau phát bắn

Sự khác biệt giữa cú đánh bằng chân và với mũi bàn chân

Hai điều sẽ xảy ra khi chúng tôi đá bóng với má bên trong. Thứ nhất, động năng trên quả bóng khá hạn chế, khiến cho quả bóng không đi xa được. Thứ hai, chúng tôi điều khiển bóng bằng chân, vì vậy bóng sẽ đi theo quỹ đạo mà người chơi đã nhắm tới. Khi một cầu thủ đá bằng ngón chân, bóng sẽ mạnh hơn nhưng sẽ kém chính xác hơn.

Vấn đề với việc đá bằng ngón chân là người chơi cho bóng một lực rất mạnh ở một vùng tiếp xúc nhỏ – đầu ngón chân. Ngoài ra, nếu bạn đá bóng trên bãi biển bằng đôi chân trần, bạn sẽ bị đau khi chạm bóng bằng mũi chân do lực tác động tập trung vào một điểm nhỏ. Ngược lại, lực tác dụng lên quả bóng trong một cú đá chân được phân phối trên một khu vực rộng hơn, làm cho người đá không đau.

  PHIM VÕ THUẬT - VỊNH XUÂN QUYỀN TẬP 25 - PHIM KIẾM HIỆP CỔ TRANG LỒNG TIẾNG HAY NHẤT

Ở đâu trên quả bóng khi chụp bằng mũi chân?

Khi đá bóng bằng mũi chân, nếu điểm va chạm ở giữa bóng, nó sẽ đi theo một quỹ đạo thẳng và mạnh, và quả bóng sẽ lăn trên sân cho đến khi lực ma sát dừng lại. Ngược lại, nếu điểm chạm không nằm ở trung tâm của quả bóng, nó sẽ tự xoay trên trục, tùy thuộc vào điểm va chạm. Một va chạm phía trên quả bóng sẽ khiến bóng quay về phía trước. Chạm vào đáy quả bóng sẽ quay ngược lại. Tuy nhiên, trong cả hai trường hợp, sau một khoảng thời gian ngắn, ma sát gây ra bởi bóng sẽ khiến bóng quay về phía trước.

Các định luật vật lý đằng sau phát bắn

Điều thú vị hơn là khi người chơi đá bóng bên cạnh quả bóng, quả bóng bắt đầu quay tròn trong không trung tùy thuộc vào cú đá. Khi quả bóng chạm vào bên ngoài quả bóng và hạ xuống một chút gần đáy quả bóng, một điều tuyệt vời sẽ xảy ra: quả bóng sẽ bay lên không trung trong khi quay theo trục của chính nó. Lúc đầu, quả bóng sẽ bay chính xác theo hướng bắn, và nó sẽ chậm lại do ma sát không khí, sự quay của quả bóng sẽ làm cho không khí ở một bên của quả bóng chuyển động nhanh hơn bên kia, vì vậy bóng sẽ di chuyển sang trái hoặc phải, tùy thuộc vào điểm tác động của lực lên bóng. Đây được gọi là hiệu ứng Magnus, thường được gọi là cú sút "chuối" (giống như cú sút phạt chuối nổi tiếng của đội tuyển Carlos Carlos – Brazil).

Các định luật vật lý đằng sau phát bắn

Sơ đồ minh họa cú sút không thể tin được của Roberto Carlos vào đội tuyển Pháp 22 năm trước.

Một ví dụ khác trong một trận đấu, quả bóng được đá ở góc, ở góc 1800 với bàn thắng, nhưng bóng vẫn bay vào lưới. Trong trường hợp này, giống như ở trên, người chơi chạm bóng rất mạnh, với sự xoay tròn của quả bóng, quả bóng đã thay đổi hướng gần như hoàn toàn thành một quỹ đạo hình quả chuối và bay vào khung thành.

Là quả chuối bắn đủ mạnh để làm cho quả bóng bay trở lại?

Tiếc là không có. Bất kể cú đánh mạnh như thế nào và độ chính xác của nó như thế nào, bởi vì quả bóng ở trên không và ma sát của không khí sẽ làm nó chậm lại, làm cho bán kính quay của quả bóng trở nên nhỏ hơn. Về mặt lý thuyết, quả bóng bay thành một vòng tròn nhỏ hơn, nhỏ hơn, nhưng để làm được điều đó, nó cần phải quay rất nhanh quanh trục, nhanh hơn nhiều so với trường hợp người chơi có thể tạo ra bằng một cú sút. của tôi

  Chụp kính AR 3: Thiết kế thời trang, giá 380 USD

Tại sao các cầu thủ sút đá phạt để ghi bàn trong trường hợp họ ở xa khung thành?

Theo Định luật 2 của Newton, một lực tác dụng lên một vật sẽ khiến nó tăng tốc. Khi lực tác dụng không còn tồn tại và có một lực ngược chiều, vật thể sẽ bị giảm tốc. Khi một cầu thủ thực hiện một cú sút, anh ta tác dụng một lực lên quả bóng tăng tốc lên tốc độ cao. Tại thời điểm quả bóng rời khỏi chân người chơi, nó sẽ ngừng tăng tốc và từ thời điểm đó trở đi, chỉ có hai lực tác dụng lên nó: ma sát của không khí làm cho quả bóng chậm lại và lực hấp dẫn kéo quả bóng xuống. xuống. Khi bóng đang bay, nó bay chậm và rơi xuống thấp hơn, để bóng có thể bay vào khung thành thay vì rơi quá sớm, nó cần phải được bắn đủ cao. Vì vậy, lần tới khi bạn thấy một cầu thủ đá bóng từ nửa sân vào lưới, một hiện tượng vật lý rất phức tạp được thực hiện.

Nếu bạn muốn bắn một quả bóng đang chuyền cho đồng đội, bạn nhắm như thế nào?

Khi một cầu thủ B nhận được đường chuyền từ đồng đội A, điều gì xảy ra nếu anh ta bắn bóng bay thẳng về phía cầu thủ C mà không dừng bóng? Hướng của quả bóng sẽ được hình thành bởi hai vectơ lực, từ một cú bắn của A và B, theo sơ đồ sau (mũi tên đậm: hướng đá; mũi tên gạch: hướng của quả bóng di chuyển):

Một lựa chọn đơn giản hơn là dừng bóng và tiếp tục bắn.

Sự khác biệt giữa phá bóng và bắt bóng trên khung thành

Năng lượng có thể tạo ra thành công hoặc lực, tạo ra chuyển động hoặc tạo ra nhiệt … Năng lượng không bao giờ bị mất, mà được truyền từ vật này sang vật khác và từ dạng này sang dạng khác (từ động năng sang nhiệt …) Khi một quả bóng bay đến Thủ môn ở tốc độ cao, anh có hai lựa chọn: bắt bóng bằng hai tay hoặc phá bóng.

  Silicon ra mắt 7 tàu khu trục tài liệu 2019 tại Việt Nam, với mức giá "khủng" 125 triệu đồng

Bóng bay đến mục tiêu với động lực lớn. Theo định luật bảo toàn năng lượng, năng lượng không thể bị mất, nhưng cần phải được chuyển từ vật này sang vật khác và từ dạng này sang dạng khác. Bởi vì năng lượng của bóng cao, phá bóng bằng tay có thể gây thương tích cho thủ môn vì năng lượng của bóng được hấp thụ hoàn toàn vào lòng bàn tay của thủ môn (một khu vực nhỏ) và một phần năng lượng phản xạ trên bóng khi nó được đẩy theo hướng khác. Do đó, nhiều thủ môn chọn cách phá bóng thay vì bắt bóng vì điều đó khiến anh không thể chịu được lực lớn. Ngược lại, khi thủ môn bắt bóng, anh ta dừng bóng trong tay và hấp thụ năng lượng của bóng, với một cú sút đủ mạnh, anh ta sẽ bị đẩy lùi. Do đó, thủ môn thường nằm trên bóng hoặc xoay tròn với quả bóng – điều này sẽ giúp anh ta kiểm soát tốt năng lượng đi cùng bóng, ngăn không cho bóng đi vào khung thành.

Tại sao người chơi mang giày?

Không giống như các môn thể thao khác, bóng đá được chơi trên sân cỏ. Cỏ có bề mặt rất mịn, nhưng nó cũng tạo ra nhiều ma sát với quả bóng. Khi quả bóng lăn trên cỏ, cỏ chà bóng và làm nó chậm lại. Tuy nhiên, các cầu thủ ít bị ảnh hưởng bởi cỏ, thậm chí ngược lại hoàn toàn: họ có thể trượt trên cỏ. Các đinh trong giày giữ cho người chơi đứng trên cỏ và giữ cho chúng không bị trượt. Nhưng đó không phải là vai trò duy nhất của giày. Nhờ những chiếc đinh đứng trên sân thay vì toàn bộ bước chân trên sân cỏ, các cầu thủ có thể chạy nhanh hơn. Đây giống như một con báo, với móng vuốt cắm trên mặt đất, khi chúng chạy, hoàn toàn chạy trên móng vuốt của chúng. Điều này làm giảm ma sát giữa con báo và mặt đất, khiến chúng chạy nhanh hơn để săn mồi.

Cuối cùng, theo định luật thứ ba của Newton, bất kỳ hành động vũ lực nào cũng tạo ra phản ứng theo hướng ngược lại và có cường độ bằng nhau. Các đinh tán cũng giúp hấp thụ các phản xạ từ các quả bóng khi người chơi đá bóng, khiến chúng không đau khi bắn.

Tiến sĩ Erez Garty

Viện nghiên cứu khoa học giáo dục Davidson

Thiên Tâm biên dịch

Theo trithucvn.net