Ez a csavart labda különleges titka

CARSON, CA - DECEMBER 01: David Beckham #23 of Los Angeles Galaxy has a free kick in the second half while taking on the Houston Dynamo in the 2012 MLS Cup at The Home Depot Center on December 1, 2012 in Carson, California. Harry How/Getty Images/AFP

Az átlagember ámulva nézi, hogy képesek lehetetlen szögekből is a kapura csavarni a labdát az olyan labdazsonglőrök, mint Beckham vagy Ronaldo. A focisták, teniszezők és más labdajátékok játékosai egy érdekes fizikai hatást használnak ki a labda különleges ívekben való röptetésére: ez a Magnus-effektus.

Egy ismeretterjesztő videókat készítő ausztrál csoport, a Veritasium tagjai látványos kísérlettel szemléltették a labda csavarását, azaz a Magnus-effektus hatását. Kosárlabdákat dobtak le egy magas gátról. Az egyszerűen leejtett labda – a széllökések okozta kisebb kanyarokat leszámítva – úgy esett le, ahogy vártuk: majdnem függőlegesen.

Amikor azonban megpörgetve dobták le a labdát, az messze elrepült a gáttól, és a vízen landolt. A furcsának tűnő repülés oka a Magnus-effektus, mint azt Derek Muller, a Veritasium egyik tagja magyarázza a videóban. Ez a hatás minden levegőben repülő (vagy folyadékban úszó) forgó gömbölyű vagy hengeres tárgy útvonalát befolyásolja. A jelenséget Heinrich Gustav Magnus (1802-1870) német fizikus írta le először 1853-ban.

A jelenség oka, hogy a pörgő, zuhanó labda egyik oldalán a levegő a labda forgásával megegyező irányba áramlik, ezért a labda felé húzódik, és hátrahajlik. A levegő azonban a labda másik oldalán a labda forgásával ellentétes irányban áramlik, így elválik a labdától.

Tudományosabban magyarázva, a két oldal közegének (jelen esetben levegő) áramlási sebessége eltér egymástól. A nagyobb közegsebességű és kisebb sebességű oldal között nyomáskülönbség lép fel, mely az áramlás irányára merőleges felhajtóerőben jelentkezik. Ezért a labda pályája elhajlik.

A Magnus-effektus magyarázata egy csavart focilabdával. A levegő áramlása gyorsabb a pörgetett oldal mentén, ezért ott kisebb a nyomás, a labda balra fog kanyarodni. Forrás: Origo

A Magnus-effektus rendkívül fontos szerepet tölt be a hétköznapi életben, anélkül, hogy ez a legtöbbünkben tudatosulna. Ez teszi lehetővé például, hogy a fociban vagy a teniszben nyesett, csavart, ívesen kanyarodó labdákkal csapják be az ellenfelet. De ezt használják ki a lőfegyvereknél is, amikor a lövedéket a tengely körüli forgásával stabilizálják.

David Beckham csavart lövése Forrás: AFP/2012 Getty Images/Harry How

A gyakorlott játékosok olyan ívet tudnak adni a labdának, ami egy laikus számára elképzelhetetlennek tűnik. Természetesen lövés előtt nem végzik el a bonyolult fizikai számításokat, csak ösztönösen ráéreznek a megfelelő csavarási technikára. A legnagyobb tehetségek csavart labdáit valószínűleg még maga Magnus is csodálattal szemlélné.