ลูกฟุตบอลหมุนแล้วโค้งกลางอากาศได้อย่างไร?
* รูปภาพใช้เพื่อประกอบเนื้อหาเท่านั้น อาจไม่ใช่ภาพเหตุการณ์จริงหรือภาพจริงจากเรื่องในบทความ
ตอนดูฟรีคิก บางลูกพุ่งตรงเข้าหากำแพงนักเตะ ก่อนจะเบนหนีออกไปหาเสาอีกด้าน คนเตะไม่ได้เปลี่ยนทางลูกกลางอากาศด้วยเวทมนตร์ แต่อาศัยการเตะให้ลูกหมุน แล้วการหมุนนั้นทำให้วิถีเปลี่ยนได้อย่างไร?
หัวใจคือแรงด้านข้างที่เกิดกับวัตถุซึ่งหมุนขณะเคลื่อนผ่านอากาศ นักฟิสิกส์เรียกปรากฏการณ์นี้ว่า “แรงแม็กนัส” ส่วนที่เรามองเห็นคือลูกค่อย ๆ เบนจากเส้นทางเดิม ไม่ได้หักเลี้ยวฉับพลันเหมือนถูกดึงด้วยเชือก
เมื่อเตะเฉี่ยวด้านข้างของลูก ลูกจะเริ่มหมุนรอบแกนหนึ่ง ระหว่างที่มันพุ่งไปข้างหน้า ผิวลูกที่กำลังหมุนก็รบกวนการไหลของอากาศรอบลูก อากาศสองด้านจึงไหลและแยกตัวไม่เหมือนกัน กระแสลมวนด้านหลังลูกเบนไปข้างหนึ่ง เกิดแรงผลักให้ลูกเบนไปด้านข้างอย่างต่อเนื่อง
ทิศที่ลูกเบนขึ้นกับแกนหมุนและทิศหมุนด้วย เมื่อเปลี่ยนทิศหมุน ทิศแรงด้านข้างก็เปลี่ยน ลูกจึงโค้งซ้ายหรือขวาได้ คนเตะจึงเลือกทิศหมุนเพื่อส่งลูกอ้อมกำแพงไปอีกด้าน
คำอธิบายนี้เรียกแรงด้านข้างจากการหมุนว่าแรงแม็กนัส งานทดลองของ Takeshi Asai, Kazuya Seo และ Osamu Kobayashi ใช้อุโมงค์ลมวัดแรงบนลูกฟุตบอลที่หมุนและไม่หมุน จากนั้นใช้ภาพถ่ายการไหลของอากาศดูทางเดินของกระแสวน งานวิจัยพบว่าการหมุนทำให้กระแสวนเบน และแรงด้านข้างเป็นส่วนสำคัญที่ทำให้ลูกโค้ง
แต่ดูแค่จำนวนรอบที่ลูกหมุนแล้วทำนายความโค้งไม่ได้ทั้งหมด รูปแบบและแนวรอยต่อบนผิวลูกก็มีส่วนกำหนดการไหลของอากาศ งานทดลองพบว่าลูกฟุตบอลที่มีแผงทำให้การไหลและแรงต้านต่างจากลูกทรงกลมเรียบ รายละเอียดเหล่านี้ทำให้ลูกแต่ละแบบตอบสนองต่ออากาศไม่เหมือนกัน
เวลาเห็นลูกโค้ง ลองสังเกตทั้งทิศหมุน ความเร็ว และแนวรอยต่อบนผิวลูกไปพร้อมกัน แรงจากการหมุนช่วยเปลี่ยนทางลูก แต่ลมรอบสนามและรูปทรงลูกก็ร่วมกำหนดว่ามันจะเบนมากน้อยแค่ไหน
ขอบคุณภาพประกอบจาก https://graphic.in.th
ประเทศยักษ์ใหญ่อันดับ 1 ของโลก ที่มีปริมาณการส่งออกข้าวมากที่สุด
5 โรงเรียนไทย ที่ค่าเทอมแพงที่สุด ปีละหลายแสน (ไม่รวมนานาชาติ)
ตำรวจจับกุมแก๊งชาวจีนฉ้อโกงเงินสวัสดิการ หลังอ้างเป็นเด็กกำพร้าจากสงครามโลกครั้งที่ 2
"มนต์สิทธิ์" เผยเลขเด็ดมาแรง! งวด 16 พฤศจิกายน 2569...รีบซื้อก่อนหวยหมด
3 อำเภอของประเทศไทย ที่ขอแยกตัวเป็นจังหวัดใหม่
5 มหาวิทยาลัยไทยที่อัตราการแข่งขันสูงที่สุด บางสาขาคนสมัครหลายพัน แต่รับเพียงหลักสิบ
7 จังหวัดในไทยที่มีพื้นที่ป่าไม้มากที่สุด เปิดอาณาจักรสีเขียวผืนใหญ่ที่ยังคงความอุดมสมบูรณ์
เปิดโพยเศรษฐีป้ายแดง! ตารางเลขล็อคงวด 16 พฤศจิกายน 2569 รวม 10 แถว จัดชุดเลขสองตัวครบทุกหลัก
หวยลาววันนี้ 10 พ.ย. 69 เลขเด่นมาแล้ว 6-1-3 เปิดชุด 2 ตัว 3 ตัว จัดเต็มถึง 4 ตัว
รุ้งกินน้ำเกิดจากแสงแดดหักเหในหยดฝน: โค้งสีที่ไม่มีปลายทางให้เดินไปถึง
ส่องเลขทะเบียนรถนายกอนุทิน เปิดงานมหกรรมพืชสวนโลก จ.อุดรธานี แนวทางเลข วันที่ 16 พฤศจิกายน 2569
บ้านที่แพงที่สุดในโลกมีราคาเท่าไหร่ และใครเป็นเจ้าของ? เปิดมูลค่าคฤหาสน์มหาเศรษฐีระดับโลก
เปิด 10 เครื่องใช้ไฟฟ้าในบ้านที่กินไฟมากที่สุด อัปเดตปี 2569 ตัวไหนทำค่าไฟพุ่ง?
เปิดประวัติสะพานที่ยาวที่สุดในประเทศไทย ใช้งบก่อสร้างไปเท่าไหร่?
เผย 10 สินค้าที่ประเทศไทยส่งออกไปขายต่างประเทศมากที่สุด มีอะไรบ้าง?
ประเทศไหนกินข้าวเหนียวมากที่สุดในโลก เผยตัวเลขการบริโภคที่หลายคนอาจคาดไม่ถึง
