การเตะบอลให้โค้งได้ ด้วยหลักฟิสิกส์



 

ในปี พ.ศ. 2540 ในการแข่งฟุตบอลระหว่างฝรั่งเศสกับบราซิล นักเตะหนุ่มชาวบราซิล โรเบอร์โต คาร์ลอส ได้เตะลูกโทษที่ระยะ 35 เมตร เนื่องจากไม่มีช่องให้ยิงประตูได้ตรง ๆ คาร์ลอสจึงตัดสินใจเตะลูกโทษที่ดูไม่น่าจะเป็นไปได้ เขาเตะหลบกำแพงฝ่ายตรงข้าม แต่แทนที่บอลจะพุ่งออกนอกสนาม บอลกลับโค้งเข้ามาทางซ้าย และบินฉิวเข้าประตูไป กฎการเคลื่อนที่ข้อแรกของนิวตันกล่าวไว้ว่า วัตถุจะเคลื่อนที่ไปทิศทางเดียวกับความเร็ว จนกว่าจะมีแรงอื่นมากระทำ ตอนที่คาร์ลอสยิงประตู เขาได้กำหนดทิศทางกับความเร็วให้ลูกบอล แล้วแรงอะไรกันที่ทำให้ลูกบอลหักเห จนได้ประตูที่มหัศจรรย์ที่สุด ในประวัติศาสตร์ของกีฬานี้ เคล็ดลับคือการปั่นลูก คาร์ลอสใช้เท้าเตะที่มุมขวาล่างของลูกบอล ทำให้ลูกบอลลอยสูงไปขึ้นทางขวา แต่หมุนรอบตัวเองไปด้วย ลูกบอลเริ่มลอยออกไป ดูเหมือนเป็นเส้นตรง แต่อากาศที่ไหลผ่านลูกบอลทั้งสองด้าน ทำให้เคลื่อนที่ช้าลง ทางด้านหนึ่ง อากาศเคลื่อนที่ ในทิศตรงกันข้ามกับการหมุน ทำให้ความดันสูงขึ้น ส่วนอีกด้าน อากาศเคลื่อนที่ ในทิศทางเดียวกันกับการหมุน ทำให้ความดันต่ำลง ความดันที่ต่างกันทำให้ลูกบอล โค้งไปยังด้านที่มีความดันต่ำกว่า ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า ปรากฏการณ์แมกนัส การเตะที่เรียกว่าการเตะไซด์โค้งนี้ เป็นสิ่งที่นักกีฬาพยายามอยู่บ่อย ๆ และเป็นองค์ประกอบหนึ่ง ที่ทำให้นัดที่งดงามมีความงดงาม แต่การเตะลูกบอลให้โค้ง แม่นยำตามที่ต้องการ ให้ทั้งอ้อมกำแพงฝ่ายตรงข้าม และเลี้ยวเข้าประตูเป็นเรื่องยาก หากสูงไป ก็จะลอยพ้นประตู หากต่ำไป ก็จะตกพื้นสนามก่อนเริ่มตวัด หากโค้งไป ก็จะอ้อมประตูไป หากโค้งน้อยไป ก็จะชนแนวกันของฝ่ายตรงข้าม หากช้าไป ลูกบอกก็อาจจะโค้งเร็วไป หรือไม่โค้งเลย หากเร็วไป อาจจะตีโค้งช้าไป หลักการฟิสิกส์เดียวกันนี้ ทำให้นักฟุตบอลทำประตู ที่ดูเป็นไปไม่ได้ ได้อีกแบบ นั่นคือ การทำประตูจากลูกเตะมุม ปรากฏการณ์แมกนัสได้รับการบันทึกเป็นครั้งแรก โดยเซอร์ ไอแซก นิวตัน หลังจากสังเกตปรากฏการณ์นี้ ขณะเล่นเทนนิสในปี พ.ศ. 2213 ปรากฏการณ์นี้พบได้ใน ลูกกอล์ฟ จานร่อน และเบสบอลเช่นกัน ในกรณีเหล่านี้ เกิดปรากฏการณ์แบบเดียวกัน การหมุนของลูกทำให้ ความดันอากาศที่ไหลอยู่รอบวัตถุต่างกัน ทำให้วิถีวัตถุหมุนโค้งตามทิศของการหมุนของวัตถุ คำถามก็คือ ตามทฤษฏีแล้ว เราเตะลูกบอลให้แรงพอ จนลูกบอลย้อนกลับมาหาตัวเรา แบบบูมเมอแรงได้หรือไม่ น่าเสียดายที่ทำไม่ได้ แม้ว่าลูกฟุตบอลจะรับแรงนั้นได้ หรือไม่ชนสิ่งกีดขวางใด ๆ ในขณะที่อากาศทำให้ลูกบอลช้าลง มุมโค้งของลูกบอลจะเพิ่มขึ้น ทำให้โค้งเป็นวงเล็กลงเรื่อย ๆ จนหยุดนิ่ง และเพื่อที่จะได้วงเกลียวเช่นนี้ คุณต้องเตะลูกบอลให้หมุนเร็วกว่า ลูกเตะอันเลื่องชื่อของคาร์ลอส ถึง 15 เท่า ขอให้ทำได้แล้วก้นนะ

 

เนื้อหาด้านบน นำมาจากคำบรรยายของคลิป Youtube นะครับ ถ้าชอบก็อย่าลืมกดตามด้วยครับผม