WM: Wie könnte Höhe Spieler Überschwingen zufügen

Welt-Cup-Spieler bemerken einige seltsame Dinge geschehen, um ihre Tritte wegen der eigenartigen Aerodynamik von Fußballspielen in der Höhe von Johannesburg, Südafrika, Stadion, warnte ein NASA-Wissenschaftler heute.

Auf Höhe der Luftdruck sinkt, und so sind aerodynamische Effekte wie Drag- and -Aufzug, letztlich verursacht Kugeln Reisen schneller und gerader als bei geringerer Höhe. Johannesburg ist 5.500 Fuß (1.680 m) über Meeresspiegel, sogar höher als Denver.

"Wenn sie es spielen, der Ball durch die Dichte der Luft im Vergleich zu anderen Stadien Verhalten wird", sagte Rabi Mehta, ein Raumfahrt-Ingenieur am NASA Ames Research Center in Moffett Field, Kalifornien "als gerade die Spiele vor kurzem, Sie sehen oft lange Pässe, das Überschwingen, und ich denke, das durch diesen Effekt."

Physik auf dem Feld

Ziehen ist die Kraft des Luftwiderstandes drängen gegen einen Ball Bewegung und verlangsamt, während Lift ist eine Kraft verursacht eine Kugel aus einem geraden Weg ausweichen. Beide Kräfte entstehen durch die Anwesenheit von Luft, so dass mit weniger Luftmoleküle um diese Kräfte reduziert werden. Dadurch würde der gleichen Kick in Johannesburg im Vergleich mit einem auf Meereshöhe einen Fußball, schneller und weniger gekrümmten Bahn zu reisen.

Spieler, die Höhe der Auswirkungen auf die Aerodynamik kennen einen Vorteil gegenüber jenen, die es nicht haben könnte, sagte Mehta.

"Wenn sie verstehen, was in bestimmten Situationen geschieht, das ihre Leistung verbessert," sagte Mehta LiveScience. "Wenn die Person einen Pass produziert muss er feststellen," muss ich nicht so hart, wie ich auf Höhe des Meeresspiegels würde kick it, sonst wird es out of Bounds gehen.' "

Darüber hinaus kann die Höhe hart physiologisch für Spieler, die nicht daran gewöhnt sein. Weniger Atmosphäre bedeutet weniger Sauerstoff zum Atmen, wodurch eine Belastung für die Athleten, wie sie härter atmen müssen, um genügend Sauerstoff, um ihre Anstrengung Muskeln zu erhalten. Menschen an Höhe anpassen können, und ihr Körper werden zunächst mit der Herstellung mehr rote Blutkörperchen, um Sauerstoff zu nutzen, die verfügbar ist. Aber das braucht Zeit, so dass Spieler, die in großen Höhen leben oder kommen Sie früh genug zum akklimatisieren einen klarer Vorteil.

Achsschenkel-balling

Mehta hat auch einige der Forschung auf die Aerodynamik des neuen Fußball-Ball bei der WM 2010 verwendet wird. Für den Wettbewerb stellte Adidas einen neuen Ball Jabulani (Zulu für "Feier") genannt. Das neue Modell besteht aus acht Tafeln, verglichen mit dem vorherigen 14 und hat besondere aerodynamische Grate auf seiner Oberfläche.

Der Ball ist eine Anpassung an einen früheren neuen Ball genannt Teamgeist, für den letzten World Cup im Jahr 2006 eingeführt. Damals sagten Adidas war es das weltweit genaueste Fußball, obwohl Spieler beschwert, dass es nicht ausgeführt, wie sie es gewohnt waren.

Mehta sagte Jabulani wahrscheinlich zum Teil die gleichen Macken wie Teamgeist.

Ein Hauptproblem ist sogenannte "Knuckle-balling." Ein Knöchel-Ball ist ein Ball, der ausbricht oder biegt in unerwartete Richtungen. Dies geschieht, weil der Ball direkt, ohne Schleudern getreten ist.

Ironischerweise, bewirkt, dass der Mangel von Spin auf den ball seinen Weg zur Kurve wegen der Aerodynamik. Der Ball ist nicht vollkommen glatt, weil die Nähte zwischen den Platten, und jetzt wegen der zusätzlichen Grate. Diese Unregelmäßigkeiten verursachen einen asymmetrischen Luftstrom rund um den Ball, erstellen Seitenkräfte, die den Ball in einen Schlenker zu schieben.

Die neue Grate und die allgemeine Gestaltung erleichtern Jabulani Achsschenkel-Ball Geschwindigkeiten häufig trat an beim Freistoß in den Torraum.

Achsschenkel-balling ist nicht unbedingt schlecht – manchmal hilft es, den Torwart abzuwerfen, wenn ein Ball im letzten Moment gleitet. Aber Spieler wie zu erwarten, wo ihre Kick landet, und der neue Ball einige Anpassungen stattfinden wird, sagte Mehta.

Mehta, die einige dieser Funde mit einer Gruppe von Studenten, die eingeladen wurden, zu testen, den neuen Ball bei einer Veranstaltung von NASA Ames Fluid Mechanics Laboratory geteilt.

"Es ist erstaunlich, wie Kinder begeistern, wenn Sie anfangen, über Sport reden", sagte Mehta. "All diese Anstrengungen sollen Kinder mehr Interesse an Wissenschaft und Technik zu bekommen."