Football physics: The "impossible" free kick - Erez Garty

فیزیک فوتبال: ضربه آزاد «غیر ممکن» - اریز کارتی

Translator: soheila Jafari Reviewer: Ali Hosseini

In 1997, in a game between France and Brazil,

در سال ۱۹۹۷، در بازی بین فرانسه و برزیل

a young Brazilian player named Roberto Carlos

یک بازیکن جوان برزیلی به نام روبرتو کارلوس

set up for a 35 meter free kick.

برای یک ضربه آزاد ۳۵ متری آماده شد.

With no direct line to the goal,

هیچ راه مستقیمی به دروازه نبود،

Carlos decided to attempt the seemingly impossible.

او تصمیم گرفت که کاری به ظاهرغیر ممکن را انجام دهد.

His kick sent the ball flying wide of the players,

ضربه او توپ را بالای سر بازیکنان به پرواز درآورد،

but just before going out of bounds, it hooked to the left

اما درست قبل از اینکه از پشت زمین بازی رد شود، به طرف چپ بازگشت

and soared into the goal.

و وارد دروازه شد.

According to Newton's first law of motion,

بر اساس قانون اول نیوتن،

an object will move in the same direction and velocity

یک شی درهمان جهت و سرعت حرکت خواهد کرد

until a force is applied on it.

تا هنگامی که نیروی بر آن وارد شود.

When Carlos kicked the ball, he gave it direction and velocity,

هنگامی کارلوس به توپ ضربه زد، او به توپ جهت و سرعت داد،

but what force made the ball swerve

اما چه نیرویی توپ را منحرف کرد

and score one of the most magnificent goals in the history of the sport?

و یکی از با شکوه ترین گل‌ها در تاریخ ورزش شد؟

The trick was in the spin.

فوت و فن آن در یک چرخش بود.

Carlos placed his kick at the lower right corner of the ball,

کارلوس ضربه‌اش را در پائین سمت راست مرکز توپ زد،

sending it high and to the right, but also rotating around its axis.

و توپ را به بالا و سمت راست فرستاد، اما توپ دور محور خودش می‌چرخید.

The ball started its flight in an apparently direct route,

توپ پروازش را در یک مسیر به ظاهر مستقیم آغاز کرد

with air flowing on both sides and slowing it down.

با هوایی که در دو جهت آن می‌وزید و سرعت آن را کاهش می‌داد.

On one side, the air moved in the opposite direction to the ball's spin,

در یک سو، هوا در جهت مخالف گردش توپ حرکت می‌کرد،

causing increased pressure,

باعث افزایش فشار شد،

while on the other side, the air moved in the same direction as the spin,

درحالی‌که در سمت دیگر، هوا به همان سمت چرخش توپ حرکت می‌کند،

creating an area of lower pressure.

منطقه‌ای با فشار هوای کمتر ایجاد می‌کند.

That difference made the ball curve towards the lower pressure zone.

این تفاوت باعث می‌شود که توپ به سمت ناحیه فشار کمتر کات بگیرد (انحنای مسیر).

This phenomenon is called the Magnus effect.

این پدیده را اثر مگنوس می‌گویند.

This type of kick, often referred to as a banana kick,

این نوع ضربه، که به آن ضربه موز گفته می‌شود

is attempted regularly,

بسیار در فوتبال استفاده می‌شود،

and it is one of the elements that makes the beautiful game beautiful.

و این یکی از عناصری است که این بازی زیبا را زیبا می‌کند.

But curving the ball with the precision needed

اما ایجاد انحنا در حرکت توپ با دقتی که نیاز هست

to both bend around the wall and back into the goal is difficult.

برای هر دو مورد خمیدگی در اطراف دیوار و برگشتن به دروازه بسیار دشوار هست.

Too high and it soars over the goal.

ضربه خیلی بلند از بالای دروازه رد می‌شود.

Too low and it hits the ground before curving.

ضربه خیلی کوتاه به زمین برخورد می‌کند قبل از اینکه کات بگیرد.

Too wide and it never reaches the goal.

ضربه خیلی کوتاه و فراخ هرگز به دروازه نمی‌رسد.

Not wide enough and the defenders intercept it.

ضربه‌ای که به اندازه کافی فراخ نباشد مدافعان آن را می گیرند.

Too slow and it hooks too early, or not at all.

ضربه خیلی آهسته خیلی زود کج می‌شود یا اینکه اصلا کج نمی‌شود.

Too fast and it hooks too late.

ضربه خیلی سریع خیلی دیر کج می‌شود.

The same physics make it possible

همان فیزیک است که سبب می‌شود

to score another apparently impossible goal,

این گل به ظاهر غیر ممکن

an unassisted corner kick.

با یک ضربه کرنر بدون کمک بازیکن دیگری را ممکن می کند.

The Magnus effect was first documented by Sir Isaac Newton

اثر مگنوس ابتدا توسط اسحاق نیوتن ثبت شد

after he noticed it while playing a game of tennis back in 1670.

و وقتی او متوجه شد که او در سال ۱۶۷۰ مشغول بازی تنیس بود.

It also applies to golf balls, frisbees and baseballs.

همچنین این شامل توپ گلف، فریزبی و بیسبال نیز می‌شود.

In every case, the same thing happens.

در هر مورد، اتفاق مشابهی می‌افتد.

The ball's spin creates a pressure differential in the surrounding air flow

چرخش توپ فشار متفاوتی در جریان هوای اطراف ایجاد می کند

that curves it in the direction of the spin.

که به آن در جهت چرخش انحنای مسیر می‌دهد.

And here's a question.

و در اینجا پرسشی مطرح است.

Could you theoretically kick a ball hard enough

ایا از لحاظ نظری می‌توانید ضربه‌ی سختی به توپ بزنید

to make it boomerang all the way around back to you?

که آن همه مسیر را برود و سپس به طرف شما برگردد؟

Sadly, no.

متاسفانه، خیر.

Even if the ball didn't disintegrate on impact,

حتی اگر توپ در اثر سختی ضربه متلاشی نشود،

or hit any obstacles,

و یا به مانعی برخورد نکند،

as the air slowed it,

چون هوا سرعت آن را کاهش می دهد،

the angle of its deflection would increase,

زاویه انحراف آن افزایش می یابد،

causing it to spiral into smaller and smaller circles

باعث می‌شود تا حرکتی مارپیچ به چرخه‌های کوچک و کوچکتر پیدا کند

until finally stopping.

و در نهایت متوقف شود.

And just to get that spiral,

و تنها برای داشتن این حرکت مارپیچ

you'd have to make the ball spin over 15 times faster

باید چرخش توپی بیش از ۱۵ بار سریعتر

than Carlos's immortal kick.

از ضربه جاودانه کارلوس بزنید!

So good luck with that.

خُب برای این کار موفق باشید.