На чемпионате мира игроки промахиваются из-за высоты

Игроки команд-участниц чемпионата мира, могут заметить, что мяч ведет себя необычно и непослушно. Как пояснили ученые НАСА, это происходит из-за специфической аэродинамики находящегося высоко над уровнем моря стадиона Йоханнесбурга (Южная Африка).

На высоте, давление воздуха ниже, поэтому аэродинамические свойства среды меняются, заставляя мяч лететь быстрее и прямее, чем на более низкой высоте. Йоханнесбург находится на высоте 1 680 метров над уровнем моря.

"Во время игры, мяч будет вести себя необычно, из-за низкой плотности воздуха, по сравнению с другими стадионами", - рассказал Раби Мехта, аэрокосмический инженер из исследовательского центра НАСА в Моффет-Филд, Калифорния. "Во время просмотра недавних игр, вы могли заметить что многие передачи попадают не по адресу, я думаю, что это вызвано влиянием этого эффекта".

Сопротивление - это сила воздуха, тормозящая и замедляющая движение мяча, а подъемная сила заставляет мяч отклоняться от прямой траектории и лететь по дуге. Обе эти силы вызваны присутствием воздуха, поэтому чем меньше молекул воздуха в окружающей среде, тем меньшее влияние оказывают эти силы. Следовательно, удар одинаковой силы, заставит мяч лететь быстрей и прямей в Йоханнесбурге, нежели в городе, находящемся на уровне моря.

По словам Мехта, игроки, которым известно об этих аэродинамических силах, имеют преимущество.

"Если они понимают, что происходит в определенных ситуациях, это улучшит их игру", - заявил Мехта. "Когда игрок пасует мяч, ему необходимо осознавать, что на высоте нужно снизить силу удара, по сравнению с ударом на уровне моря, иначе удар получится слишком сильным".

В дополнение к этому, игроки не привыкшие к нахождению на такой высоте, могут испытывать физический дискомфорт. Меньше воздуха, означает меньше кислорода, что утомляет игроков, потому что им приходится дышать сильней, чтобы доставить кислород к уставшим мышцам. Люди могут адаптироваться к высоте. Со временем, их тело выработает больше красных кровяных телец, что позволит захватывать больше кислорода из доступного воздуха. Но для адаптации необходимо время, поэтому игроки, живущие на большой высоте или успевшие акклиматизироваться имеют преимущество, по отношению к остальным.

Мехта также исследовал аэродинамические свойства нового футбольного мяча, который используется на чемпионате мира 2010. Специально для чемпионата, Адидас представила новый мяч под названием Jabulani (что переводится как "празднование" с зулусского языка). Новая модель, состоит из восьми панелей (в прошлой модели их было 14), и оборудован специальными аэродинамическими бороздками на своей поверхности.

Новый мяч является улучшенной моделью прошлого мяча под названием Teamgeist, которым играли на прошлом чемпионате мира в 2006 году. В то время, компания Адидас утверждала, что это был самый точный футбольный мяч, хотя игроки жаловались что он вел себя не привычно.

По словам Мехта, Jabulani, скорей всего, унаследовал некоторые недостатки Teamgeist.

Основная проблема, связана с так называемым крученой подачей. Крученая подача позволяет послать мяч по закгугленной траектории или неожиданно сделать удар, во время которого мяч неожиданно меняет направление. Это происходит когда мяч не крутится во время полета.

Парадоксально, но именно отсутствие кручения мяча вокруг своей оси, заставляет его лететь по дуге. Поверхность мяча не идеально гладкая, из-за швов, соединяющих панели и из-за бороздок. Эти неровности вызывают асиметричный обдув мяча воздухом во время полета, создавая дополнительные силы, которые отклоняют мяч.

Новые бороздки и новый дизайн, позволяет еще легче закрутить мяч на скоростях, которые он развивает во время пенальти.

Закручивание траектории мяча - это не всегда плохо, иногда оно позволяет сбить с толку вратаря, если мяч внезапно изменяет направление в последнее мгновение. Но игрокам важно знать, куда приземлится мяч, что, в случае с новым мячем, потребует опыта работы с мячем, который приобретется со временем.

Мехта поделился некоторыми своими наблюдениями с группой студентов, которые посетили тестовые испытания мяча в лаборатории НАСА.

"Поразительно, как преображаются лица ребят, когда начинаешь говорить о спорте", - сказал Мехта. "Все эти усилия стоили того, чтобы заинтересовать ребят в науке и технике". Мы поведаем вам интересные новости из первых уст.

Оригинал (на англ. языке): LiveScience.com

• Крылья птиц и летучих мышей: разные пути эволюции
• Обнаружен неожиданно крупный вид древнего млекопитающего в Патагонии
• Путешествия мамонтов связаны с самыми ранними охотничьими лагерями Аляски
• Серые рифовые акулы меняют наши представления о том, как они дышат
• У Галапагосских островов обнаружили корраловый риф
• Обнаружено фильтрующее питание, подобное китовому, у доисторического морского рептилии
• Мини-кенгуру возвращаются в Южную Австралию после исчезновения на 100 лет
• Странная акула-демон с яркими белыми глазами обнаружена у берегов Австралии