ロベルト・カルロスの不可能なゴールの科学：マグナス効果について

概要

この記事では、スポーツ史上最も素晴らしいゴールの一つである、フランスとブラジルの試合でのロベルト・カルロスの不可能と思われたゴールの科学について探求します。マグナス効果について説明し、ボールの回転が周囲の空気流に圧力差を生み出し、ボールを回転方向に曲げることを説明します。また、サッカー、ゴルフ、フリスビー、野球などのスポーツでこの現象がどのように使用されているかも探求します。

不可能なゴール

1997年、フランスとブラジルの試合で、若きブラジル選手のロベルト・カルロスは35メートルのフリーキックを蹴りました。ゴールへの直接的なラインがなかったため、カルロスは不可能と思われることを試みました。彼のキックは選手の外側に飛び出しましたが、アウトラインの手前でゴールポストにフックし、ゴールを決めました。カルロスのゴールは3ポイントでした。アウトラインの手前で左に曲がり、ゴールに飛び込みました。

マグナス効果

ニュートンの第一法則によると、物体は力が加わるまで同じ方向と速度で動き続けます。カルロスがボールを蹴ったとき、彼はそれに方向と速度を与えましたが、ボールを曲げてスポーツ史上最も素晴らしいゴールの一つを決めたのはどの力でしょうか？トリックは回転にありました。

カルロスはボールの右下隅にキックし、高く右に飛ばしながらも、軸を中心に回転させました。ボールは両側からの空気流に乗って直線的に飛び始めましたが、空気流はボールの回転方向と反対方向に移動し、圧力が高くなりました。一方、空気流は回転方向と同じ方向に移動し、低圧力の領域を作り出しました。この差がボールを低圧力ゾーンに曲げました。この現象をマグナス効果と呼びます。

バナナキックの美しさと難しさ

このタイプのキックは、バナナキックと呼ばれ、定期的に試みられています。美しいゲームを美しくする要素の一つです。しかし、壁を曲がってゴールに戻るために必要な正確な曲げ方は難しいです。高すぎるとゴールオーバーします。低すぎると曲がる前に地面に落ちます。広すぎるとゴールに届きません。狭すぎるとディフェンダーにインターセプトされます。遅すぎると早くフックしすぎたり、全くフックしません。速すぎると遅くフックしすぎます。

アシストなしのコーナーキック

同じ物理法則により、アシストなしのコーナーキックも不可能と思われるゴールを決めることができます。マグナス効果は、1672年にテニスをしていたサー・アイザック・ニュートンが発見し、記録しました。また、ゴルフボール、フリスビー、野球でも同じことが起こります。ボールの回転が周囲の空気流に圧力差を生み出し、回転方向に曲げます。

他のスポーツでのマグナス効果

マグナス効果はサッカーに限定されません。ゴルフでは、マグナス効果がショットの方向に影響を与え、ボールを曲げます。フリスビーでは、マグナス効果を利用してディスクを曲線的に飛ばします。野球では、投手がボールを曲げるためにマグナス効果を利用し、バッターに打ちにくくします。

ボールはブーメランのように戻ってくるか？

ここで質問です。理論上、ボールを十分に強く蹴って、ブーメランのように戻ってくることはできるでしょうか？残念ながら、できません。ボールが衝撃で崩壊しなかったり、障害物に当たらなかったとしても、空気が減速させるため、偏向角度が増加し、最終的には小さな円に螺旋状に曲がって停止します。そして、その螺旋を作るためには、カルロスの不朽のキックよりも15回以上回転させる必要があります。それでは、頑張ってください。

結論

マグナス効果は、ボールの回転が周囲の空気流に圧力差を生み出し、ボールを回転方向に曲げることを説明します。この現象は、サッカー、ゴルフ、フリスビー、野球などのスポーツで不可能と思われるゴールを決めたり、難しいショットを打つために使用されます。正確に実行するのは難しいですが、バナナキックは美しいゲームを美しくする要素の一つです。