Зашто тим има 11 играча?

Упоредо са Светским првенством у Бразилу, Центар за промоцију науке из Београда, организује научнопопуларну трибину "Наука и фудбал“.

Трбина је одржана синоћ у Великој сали Студентског културног центра.

Научници су том приликом покушали да објасне шта се заправо догађа током фудбалске утакмице и да ли се наука крије и у фудбалу?

Образложења на веома занимљива питања дали су доктор Душко Латас са Физичког факултета у Београду, доктор Ненад Вукмировић са Института за физику, такође из Београда, али и доктор Војин Петровић са Института за нуклеарне науке Винча.

• Каква је физика фудбала?

"Физика већег дела саме игре је мање-више једноставна. Играчи у месту или у покрету предају известан импулс лопти која може имати неограничен број праваца и брзина на терену. Фудбалска лопта, испуцана неком почетном брзином, падаће као и свако друго тело у гравитационом пољу, тако да ће њена путања увек имати облик параболе, уз корекције које настају због отпора ваздуха. Као и око било каквог објекта који лети у ваздуху, око лопте се стварају ваздушни фронтови који се крећу различитом брзином око лопте током њеног лета. Према Бернулијевим једначинама, због таквих брзина око лопте владају различити притисци ваздуха. Међутим, пошто лопта није посебно аеродинамична, иза ње настају турбуленције које успоравају саму лопту или њену ротацију. Већ када се лопте крећу брзином већом од 20 километара на час, ствари почињу да се компликују".

• Шта је Магнусов ефекат?

"Оно што чини занимљивом физику фудбала, али и сам фудбал, јесте спин или ротација лопте током лета. Лопта са ефеом, ако је довољно брза, може да скрене и пуна четири метра са почетне путање. Брже лопте које прете да угрозе голмана најчешће имају спин од осам до десет ротација у секунди. Ова појава се назива Магнусов ефекат и изазвана је струјањем ваздуха око лопте која у лету ротира. Промена брзине ротације је један од главних узрока настанка Магнусовог ефекта. Због ротације, брзина ваздуха у односу на површину лопте на једној њеној страни није иста као на другој. То значи да ни притисци ваздуха који струји око лопте нису једнаки, па због те разлике са једне и друге њене стране настаје бочна сила која скреће лопту са основне путање. И понекад је одведе у рашље гола".

• Зашто фудбалски тим има 11 играча?

"Кад је почетком XИX века модерни фудбал почео да се развија по школама Енглеске, толики број играча је већ постао уобичајен. Наиме, искључиво мушка одељења су бројала по десет ђака, разреди су играли један против другог, а у сваком тиму је играо и једанаести фудбалер – учитељ. Већ у то доба је било јасно да је баш то оптимална постава у фудбалској игри, што се може и научно доказати. За то може да послужи величина која се назива средњи слободни пут и у физици се користи да опише кретање честица при хаотичним сударима. Он се може израчунати као половина квадратног корена из количника броја играча и површине терена: λ = 1⁄2√(Н/А), где је Н број играча једног тима, а А површина терена. Дељењем са средњом брзином, средњи слободни пут омогућује да се одреди средње време између контакта два играча. Према прописаним мерама терена, једноставним рачуном се добија да је ово просечно време вец́е за мањи број играц̌а, а када играц̌а има превише, време је прекратко".

• Како се прима лопта?

"Када се лопта зауставља ногом, много тога зависи од такозваног коефицијента реституције. Нога при пријему мора да се креће брзином лопте помноженом са е/(1+е), где је е ознака за коефицијент реституције. Ако он износи 2/3, за заустављање лопте брзине 50 километара на час, играч ће морати да помери ногу брзином 20 километара на час".

• Како се удара главом?

"Лопта се може шутирати ногом, али и главом. Пошто је глава играча најчешће неколико пута тежа од лопте, брзина кретања главе износи свега десети део брзине која се том приликом „саопштава“ лопти. При ударцу главом могуће је и зауставити лопту. Тада се цео импулс предаје глави играча. Ако се лопта кретала брзином од 80 километара на сат, глава се при оваквом пријему креће неколико центиметара, али на њу делује сила која одговара убрзању од 50г. При већим брзинама, овакав ударац може да изазове несвестицу".