Смотрю футбол и не понимаю как это работает физически. Вот Бекхэм или там Роналду бьет со штрафного и мяч реально огибает стенку и залетает в угол. Откуда берется эта дуга?
С интуитивной точки зрения непонятно. Мяч летит в воздухе, вроде бы ничего его не должно отклонять. Почему крутение что то меняет?
Эффект Магнуса, открытый в 1852 году немецким физиком Генрихом Магнусом - частный случай закона Бернулли применительно к телам вращения в потоке жидкости или газа.
Когда мяч вращается, его поверхность за счет шероховатости (панели, швы) захватывает прилегающий воздух и вовлекает его в совместное движение. Возникает так называемый пограничный слой. На стороне, где направление вращения совпадает с направлением полета, результирующая скорость воздуха относительно мяча выше. На противоположной стороне ниже.
Закон Бернулли гласит: в установившемся потоке идеальной жидкости сумма давления и кинетической энергии единицы объема постоянна. Проще: высокая скорость потока = низкое давление, низкая скорость = высокое. Получаем перепад давлений поперек траектории полета. Это и есть подъемная сила Магнуса, действующая перпендикулярно вектору скорости и оси вращения.
Для футбольного мяча с верхним вращением сила направлена вниз (мяч ныряет), с нижним - вверх (кажется что летит дальше), с боковым - в сторону (та самая "банана-шот" дуга). Величина отклонения зависит от угловой скорости вращения, линейной скорости мяча, его диаметра и плотности воздуха. Профессиональный удар со штрафного дает мячу около 10 оборотов в секунду, что при дистанции 25 метров создает боковое смещение до 3-4 метров.
Это эффект Магнуса. Вращающийся мяч тащит за собой пограничный слой воздуха. С одной стороны воздух движется по направлению полета + добавляется вращение, с другой - против. Там, где скорости складываются, давление падает. Там, где вычитаются - растет. Мяч едет в сторону пониженного давления.
Тот же принцип, кстати, объясняет почему самолет летит. Крыло - это тело, которое создает разность давлений сверху и снизу за счет формы профиля, а не вращения. Но уравнения те же. Бернулли универсален.
Бейсбольные питчеры этот эффект используют вообще на максималках. Там мяч меньше и вращение огромное. Курбол, слайдер, сплитбол - это все эффект Магнуса, просто ось вращения разная. Некоторые подачи отклоняются на полметра за 18 метров полета.
Кек а я думал это просто ветер и Роналду везет 😀
Интересный факт: мяч без вращения (так называемый "мяч-бабочка") ведет себя непредсказуемо и хаотично. Потому что пограничный слой отрывается асимметрично и случайно. Вратари боятся таких ударов больше чем закрученных, потому что невозможно предугадать направление. Кубок мира 2010, мяч "Джабулани" - весь турнир вратари жаловались именно на это.
тот же эфект почему корабли иногда разворачивает при проходе мимо друг друга в узком фарватере, там скорости воды разные по бортам и давление создает силу притяжения между корпусами
Вот это уровень ответа! Про 3-4 метра отклонения не знал, звучит как огромная цифра для такого расстояния.