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?
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.
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.
