Làm thế nào mà trái banh có thể đi lệch hướng khi đang bay?

Từ khóa tìm kiếm: Hãy Trả Lời Em Tại Sao? – Tập 10 – Arkady Leokum

Vài năm trước, có rất nhiều cuộc tranh cãi giữa những người say mê môn thể thao cricket về việc liệu thật sự trái banh có thể đi lệch hướng khi đang bay về phía các vận động viên cricket không. Cuộc tranh luận cuối cùng được giải quyết bằng việc xem lại các băng ghi hình chiếu chậm. Cho thấy một điều đáng ngạc nhiên là sự đi chệch đó là hoàn toàn thật. Có lẽ các cổ động viên của môn bóng đá cũng từng chia sẻ sự nghi ngờ này, khi mà hiệu ứng đi chệch đó thường xuyên được sử dụng để tạo ra những “cú sút cong hình trái chuối” ngoạn mục, bay vòng qua hàng hậu vệ.

Hiện tượng cơ bản chính là Hiệu ứng Magnus, được đặt tên theo nhà vật lý đã nghiên cứu ra nó cách đây hơn 150 năm. Trừ phi một trái banh bị sút đúng ngay vào tâm của nó, còn không các quả banh luôn luôn tự xoay khi nó bay xuyên qua không khí dẫn tới tốc độ tương đối của không khí ngang qua một bên của quả banh trở nên cao hơn so với các mặt khác.

Hầu hết các sách giáo khoa chứng tỏ rằng, do áp suất sinh ra bởi bất kì một loại khí nào cũng có mối liên hệ đến tốc độ của dòng khí đó, sự khác biệt trong tốc độ tương đối của không khí ở các bên của quả bóng sẽ gây nên sự giảm áp suất ở một bên của quả bóng, bên này của quả bóng sau đó sẽ bị đẩy chệch khỏi hướng bay một cách hiệu quả nhờ tác động của áp suất cao hơn ở mặt bên kia.

Tuy thế, như tiến sĩ John Wesson chỉ ra trong nghiên cứu gần đây của ông về hiện tượng này, các tranh cãi trên làm nên rất nhiều giả định mà tính chắc chắn của các giả định này khó mà đánh giá được. Ông cho rằng câu giải thích hợp lý hơn cả chính là hiệu ứng lệch hướng đã khai thác độ nhớt hay còn gọi là “độ dính của không khí”, cộng với sự hiện diện của các góc và rãnh trên bề mặt trái bóng. Dẫn tới quả bóng chuyển động hơi giống với một bánh xe nước, với các phân tử không khí bám sát vào quả banh trước khi bị lật sang một bên với tốc độ tương đối cao. Chính lực đẩy đó gây nên phản ứng bay chệch của trái bóng.

Hiệu ứng bay lệch hướng có thể trông rất ngoạn mục, khi cầu thủ bóng đá người Brasil Roberto Carlos trình diễn trong một trận đấu với đội tuyển Pháp vào tháng 6 năm 1997. Anh “cắt” quả bóng bằng má ngoài bàn chân trái từ vị trí cách khung thành 35m, khiến trái bóng bay xoáy với tốc độ 137 km/giờ về phía bên phải của hàng hậu vệ. Quỹ đạo của quả bóng mang nó đi ra xa so với khu vực trước khung thành khiến cho một người nhặt banh đang đứng ở vạch khung thành hụp xuống để tránh cái mà anh ta nghĩ rằng sẽ thật sự bay đến.

Nhưng không, khi quả bóng bay chậm lại, sự kì diệu của “cú sút cong hình quả chuối” mới bắt đầu hiện ra, đẩy trái banh bay theo một đường cong khít khao và bay vào lưới.