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

ένα τεράστιο ποδόσφαιρο, 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 ιστιοπλοΐα να πετάξει τα τρία τέταρτα του μήκους του γηπέδου. Το χτύπημα απόστασης απαιτεί την μπάλα που αντλείται 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 πως η πίεση του αέρα επηρεάζει την απόσταση που πηγαίνει μια μπάλα ποδοσφαίρου όταν κλωτσήσει.

Απαιτήσεις

Η διεθνής διοίκηση ποδοσφαίρου της FIFA απαιτεί από τους ενήλικες παίκτες να χρησιμοποιούν μια μπάλα μεταξύ 27 και 28 ιντσών γύρω, μεταξύ 14 και 16 ουγκιών. σε βάρος και συμπιέζεται στο ισοδύναμο από 0,6 έως 1, 1 ατμόσφαιρες, το οποίο μεταφράζεται σε 8,5 έως 15,6 λίβρες ανά τετραγωνική ίντσα. Ένας μετρητής πίεσης σφαιρών, με μια βελόνα που μπαίνει στη βαλβίδα ποδοσφαίρου και έναν επιλογέα που μετρά μέχρι 20 psi, μπορεί να πει με ακρίβεια αν η μπάλα βρίσκεται εντός της επιτρεπόμενης περιοχής. Μία φθηνότερη σφαίρα πρακτικής μπορεί να επισημανθεί ώστε να διογκωθεί εντός της περιοχής από 6 έως 8 psi. σε αυτή την περίπτωση ο διαιτητής θα αποφασίσει αισθάνεται την μπάλα αν θα παραμείνει στη σύσταση του κατασκευαστή ή να αυξήσει την πίεση στο ελάχιστο των 8 5 psi, σημειώνει η Ομοσπονδία ποδοσφαίρου του Ηνωμένου Βασιλείου στην ιστοσελίδα Ρωτήστε έναν διαιτητή ποδοσφαίρου. com.

Εφέ

Όσο υψηλότερη είναι η πίεση του αέρα στην μπάλα ποδοσφαίρου, τόσο πιο μακριά θα περάσει όταν κλωτσήσει, γράφει ο μηχανικός και ο ενθουσιώδης μπάλλα 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 αν δεν έχει διογκωθεί σωστά και ένα ελαστικό ποδηλάτου έρχεται σε επαφή με το μεγαλύτερο μέρος του δρόμου εάν έχει μειωμένη απόδοση, μειώνοντας την απόδοση.

Προβληματισμοί

Η ατμοσφαιρική πίεση του αέρα επηρεάζει επίσης την απόσταση που η σφαίρα ταξιδεύει όταν κλωτσήσει, 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 κεφάλαιο 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.

Εφαρμογή

Οι αρχές του τρόπου με τον οποίο η πίεση του αέρα επηρεάζει την κούρσα ποδοσφαίρου κάνει το θέμα κατάλληλο για δοκιμή ως μέρος ενός έργου επιστημόνων.Επιστήμονας εκπαιδευτικός και συγγραφέας Muriel Gerhard της Εκπαίδευσης. com συνιστά να φουσκώνουν μια μπάλα ποδοσφαίρου σε χαμηλά, μεσαία και υψηλά επίπεδα και να κλωτσούν 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.