Πώς η πίεση του αέρα μιας μπάλας ποδοσφαίρου επηρεάζει την απόσταση που πηγαίνει όταν κλωτσήσει;

Ακόμα και οι ερασιτέχνες ενήλικες παίκτες μπορούν να εκτοξεύσουν μια μπάλα ποδοσφαίρου 50 μέτρα ή περισσότερο από το γήπεδο, από την περιοχή γκολ που περνάει από τη μέση και οι επαγγελματίες τερματοφύλακες όπως ο Edwin van der Sar της Μάντσεστερ Γιουνάιτεντ μπορούν να κάνουν την μπάλα να πετάξει τα τρία τέταρτα του μήκους πίσσα. Το χτύπημα από απόσταση απαιτεί την μπάλα να είναι αποδεκτή σκληρά, την οποία ο διαιτητής δοκιμάζει πριν από το παιχνίδι πιέζοντας τις παλάμες του σε κάθε πλευρά της μπάλας λίγο πριν το kickoff. Οι μηχανικοί και οι αθλητικοί επιστήμονες – καθώς και οι θεμιτοί συμμετέχοντες στην επιστήμη – έχουν δώσει προσοχή στην εκμάθηση του τρόπου με τον οποίο η πίεση του αέρα επηρεάζει την απόσταση που πηγαίνει μια μπάλα ποδοσφαίρου όταν κλωτσήσει.

Η FIFA, η διεθνής διοίκηση ποδοσφαίρου, απαιτεί από τους ενήλικες παίκτες να χρησιμοποιούν μια μπάλα μεταξύ 27 και 28 ιντσών γύρω, μεταξύ 14 και 16 oz. Σε βάρος και συμπιεσμένο στο ισοδύναμο από 0,6 έως 1,1 ατμόσφαιρες, το οποίο μεταφράζεται σε 8,5 έως 15,6 λίβρες ανά τετραγωνική ίντσα. Ένα μετρητή πίεσης σφαιρών, με μια βελόνα που μπαίνει στη βαλβίδα ποδοσφαίρου και μια πλάκα μέτρησης μέχρι 20 psi, μπορεί να πει με ακρίβεια αν η μπάλα είναι εντός της επιτρεπόμενης περιοχής. Μια φθηνότερη μπάλα πρακτικής μπορεί να επισημανθεί ώστε να διογκωθεί στο εύρος από 6 έως 8 psi · στην περίπτωση αυτή ο διαιτητής θα αποφασίσει αισθάνεται την μπάλα αν πρέπει να παραμείνει στη σύσταση του κατασκευαστή ή να αυξήσει την πίεση στο ελάχιστο των 8,3 psi, Αμερικανική Ομοσπονδία Ποδοσφαίρου στον ιστότοπο Ζητήστε ένα Soccer Referee.com.

Όσο υψηλότερη είναι η πίεση του αέρα στην μπάλα ποδοσφαίρου, τόσο πιο μακριά θα πάει όταν κλωτσήσει, γράφει ο μηχανικός και ο ενθουσιώδης μπάλας ποδοσφαίρου Bruce Rigsby στην ιστοσελίδα Soccer Ball World.com. Το λάκτισμα σας μεταφέρει περισσότερη ενέργεια σε μια σκληρή μπάλα, σε σύγκριση με μια σφουγγαρίστρα, καθώς λιγότερη ενέργεια χάνεται από την παραμόρφωση της επιφάνειας της μπάλας. Έτσι, η έκταση της πίεσης του αέρα στην μπάλα επηρεάζει πόσο μακριά φεύγει από το πόδι σας. Η ίδια ιδέα ισχύει και με άλλο φουσκωμένο αθλητικό εξοπλισμό: Το μπάσκετ αναπηδά χαμηλότερα εάν δεν έχει διογκωθεί σωστά και ένα ελαστικό ποδηλάτου έρχεται σε επαφή με μεγαλύτερο μέρος του δρόμου σε περίπτωση χαμηλής πίεσης, μειώνοντας την απόδοση.

Η πίεση του αέρα στην ατμόσφαιρα επηρεάζει επίσης την απόσταση που περνάει η μπάλα όταν κτυπείται, δηλώνει ο Rigsby. Όσο χαμηλότερη είναι η πίεση, τόσο λιγότερη τριβή. Μια μπάλα που κλώτσησε σε υψόμετρο στην Πόλη του Μεξικού, για παράδειγμα, ταξιδεύει πέρα ​​από μια μπάλα που κλωτσήθηκε στο επίπεδο της θάλασσας στο Miami Beach. Αυτό είναι το ίδιο κύρος που οδηγεί σε τόσα πολλά εγχώρια τρεξίματα που χτυπιούνται στο σπίτι του Κολοράντο Rockies, Coors Field, ένα μίλι πάνω από τη στάθμη της θάλασσας, καθώς ένα μπέιζμπολ ταξιδεύει επίσης με λιγότερες τριβές σε υψόμετρο.

Οι αρχές του τρόπου με τον οποίο η πίεση του αέρα επηρεάζει την κούρσα ποδοσφαίρου κάνει το θέμα κατάλληλο για δοκιμές ως μέρος ενός έργου επιστημόνων. Ο εκπαιδευτικός της επιστήμης και ο συγγραφέας Muriel Gerhard της Education.com συνιστά να φουσκώνει μια μπάλα ποδοσφαίρου σε χαμηλά, μεσαία και υψηλά επίπεδα και να κλωτσήσει την μπάλα με την ίδια δύναμη μέσα σε ένα γυμναστήριο. Έχετε ένα βοηθητικό σημάδι στο σημείο όπου η μπάλα έρχεται κάθε φορά. Εκτελέστε τρεις δοκιμές σε κάθε πίεση, καταγράψτε τα αποτελέσματα και μετρήστε τα. Δημιουργήστε ένα γραμμικό γράφημα των δεδομένων και αναφέρετε την αρχική σας υπόθεση και πώς τα αποτελέσματα τα έφεραν.

Απαιτήσεις

Υπάρχοντα

Σκέψεις

Εφαρμογή