دانشمند سازمان ناسا اعلام کرد بازيکنان جام جهاني 2010 آفريقاي جنوبي شايد به دلايل آيروديناميکي عجيب و غريب بازي فوتبال در ارتفاع زياد ژوهانسبورگ آفريقاي جنوبي، شاهد سرنوشتي عجيب و غيرمنتظره براي ضربات قدرتمند خود به توپ جابولاني باشند.
به گزارش ان بي سي ، در ارتفاع زياد، فشار هوا پايين بوده و در نتيجه تاثيرات آيروديناميکي از قبيل کشش و اوج گيري نيز کاسته مي شود. اين شرايط سرانجام منجر به حرکت توپ در مسيري صافتر و سرعتي بيشتر از حدي خواهد شد که بازيکنان در ميدان هاي کم ارتفاع شاهد آن هستند. ژوهانسبورگ هزار و 676 متر بالاتر از سطح دريا قرار دارد، ارتفاعي که حتي از شهر دنور نيز بيشتر است.
«رابي متا» مهندس هوافضاي مرکز تحقيقاتي امس در مافت فيلد کاليفرنيا مي گويد:زماني که فوتباليست ها در چنين ارتفاعي بازي مي کنند، توپ رفتاري کاملا متفاوت از خود نمايان مي کند زيرا در اين ارتفاع تراکم هوا نسبت به ديگر ورزشگاهها متفاوت است حين تماشاي بازي هاي اخير به دفعات شاهد شوتهاي راه دوري بوده ايم که با فاصله اي زياد از دروازه عبور کرده اند. به اعتقاد من اين اشتباهات تحت تاثير چنين پديده اي رخ مي دهند.

فيزيک در ميدان فوتبال
کشش نيرويي از هوا است که در برابر حرکت توپ مقاومت کرده و از سرعت آن مي کاهد در حالي که نيروي اوج نيرويي است که باعث مي شود توپ از مسيري صاف منحرف شده و زاويه بگيرد. هر دوي اين نيروها به واسطه حضور هوا رخ مي دهند، از اين رو با کمتر بودن تعداد مولکولهاي هوا، اين نيروها کاهش پيدا مي کنند. به همين دليل است که ضربه زدن به توپ در ورزشگاه ژوهانسبورگ در مقايسه با ورزشگاهي که در سطح دريا قرار گرفته است منجر به حرکت سريعتر توپ در مسيري کم زاويه تر خواهد شد.
بازيکناني که از تاثيرات ارتفاع بر روي آيروديناميک آگاهند نسبت به بازيکناني که از آن آگاهي ندارند، يک پله جلوتر قرار دارند. به گفته «متا» در صورتي که بازيکنان قادر به درک آنچه در موقعيتي خاص در حال وقوع است، باشند مي توانند عملکرد خود را در ميدان بهبود بخشند، زماني که بازيکني قصد پاس دادن دارد بايد در نظر بگيرد که اين ضربه نبايد به شدت ضربه اي باشد که در ورزشگاه هاي کم ارتفاع تر مي زند، در غير اين صورت ضربه وي به خروج توپ از زمين منجر خواهد شد.
از سويي ديگر ارتفاع بالا مي تواند شرايط فيزيولوژيکي سختي را براي بازيکناني که به آن عادت ندارند، به وجود آورد. اتمسفر کمتر به معني اکسيژن کمتر براي تنفس است که مي تواند موجب فرسودگي در بازيکناني شود که براي جذب اکسيژن بيشتر به ماهيچه هاي خسته بدنشان، بايد سخت تر تنفس کنند. افراد مي توانند به ارتفاع عادت کنند و بدن هاي آنها توليد گلبولهاي قرمز بيشتر را براي نهايت استفاده از اکسيژن موجود در هوا آغاز خواهد کرد اما اين فرايندي زمان بر است و از اين رو بازيکناني که در ارتفاعات بالا زندگي مي کنند و يا به منظور خو گرفتن با محيط زودتر از ديگر بازيکنان جام جهاني به آفريقاي جنوبي رسيده اند، قطعا راحتتر با شرايط کنار خواهند آمد.
«متا» در عين حال تحقيقاتي بر روي آيروديناميک توپ جديدي که در جام جهاني 2010 مورد استفاده قرار گرفته، به انجام رسانده است. شرکت آديداس براي اين رقابتها توپ جديدي به نام جابولاني را معرفي کرد (به زبان آفريقايي به مفهوم جشن). اين مدل جديد در مقايسه با توپهاي قديمي که از 14 تکه تشکيل شده بودند از هشت صفحه تشکيل شده و شيارهاي ويژه آيروديناميکي بر روي بدنه اش دارد.
اين توپ نمونه اي اصلاح شده از توپ جديد پيشين آديداس به نام Teamgeist است که براي جام جهاني سال 2006 معرفي شده بود. در آن زمان آديداس آن توپ را دقيق ترين توپ فوتبال جهان اعلام کرد و بازيکنان نيز با اين وجود از رفتارهاي غير عادي اين توپ و عملکرد غير منتظره آن گلايه مي کردند.
به گفته «متا» جابولاني نيز از مشکلاتي مشابه Teamgeist برخوردار است. يکي از اولين مشکلات آن پديده اي است که به Knuckle-balling شهرت دارد، در اين شرايط توپ در مسيري زاويه دار و غير منتظره حرکت مي کند، پديده اي که به دليل پرتاب مستقيم و بدون چرخش توپ رخ مي دهد.
کم بودن چرخش در توپ به دلايل آيروديناميکي باعث منحرف شدن توپ مي شود توپ فوتبال به دليل شکاف هاي ميان صفحه هايش به صورت کامل هموار نيست و اکنون در توپ جديد شيارهاي جديدي نيز به آن افزوده شده است اين بي نظمي هاي حرکت منجر به تشکيل جرياني نامتقارن از هوا در اطراف توپ شده و با ايجاد فشارهاي جانبي توپ را به انحراف مي کشاند.
شيارهاي جديد سطح جابولاني درصد بروز اين پديده را در سرعت معمولي توپ در ضربه هاي آزاد منطقه دروازه افزايش مي دهد پديده Knuckle-balling لزوما پديده بدي نيست زيرا گاهي در لحظات آخر به دروازه بان در کنترل توپ کمک مي کند اما بازيکنان دوست دارند بتوانند منطقه فرود توپي که به آن ضربه مي زنند را بدانند و از اين رو توپ جديد چنين توانايي را در بازيکنان با مشکل مواجه خواهد کرد.

مهر