Trên sao Hỏa, Beckham cũng khó mà ghi bàn

Nếu có một trận cầu liên hành tinh tổ chức trên sao Hỏa, thì ngay cả David Beckham cũng sẽ bó tay trong việc đưa bóng vào lưới. Các nhà vật lý Thụy Điển phát hiện, trong bầu khí quyển áp suất thấp như ở hành tinh Đỏ, một quả bóng xoáy sẽ bay theo hướng ngược lại với hướng đi bình thường trên trái đất.

Trong một nghiên cứu mới đây, Karl Borg và cộng sự tại Viện Công nghệ Hoàng gia Stockholm (Thụy Điển) nhận định, Beckham đã chứng tỏ sự am hiểu bậc thầy về các định luật vật lý bóng đá, khi anh thực hiện một cú móc xoáy bóng ngoạn mục vào lưới Hy Lạp, ghi bàn từ cú đá phạt trực tiếp, đưa đội Anh vượt qua vòng loại World Cup 2002. Các vận động viên của môn bóng chày, cricket, bóng bàn và golf cũng rất quen thuộc với kỹ thuật này - còn gọi là kỹ thuật đánh xoáy bóng, khiến bóng đi theo đường cong.

Về đại thể, hiện tượng này được giải thích như sau: Một quả bóng xoáy sẽ tạo ra xung quanh nó một luồng gió xoáy. Ở một phía của quả bóng, luồng xoáy này đẩy không khí đi theo hướng cùng chiều với hướng gió thổi quả bóng, làm tăng tốc độ của không khí. Ngược lại ở phía kia, luồng xoáy đẩy không khí đi ngược chiều với chiều gió thổi, làm chậm lại tốc độ của dòng khí.

Theo định luật Bernoulli, trong dòng nước hoặc dòng khí, ở chỗ nào vận tốc nhỏ thì áp suất sẽ lớn và ở chỗ vận tốc lớn thì áp suất sẽ nhỏ. Áp dụng vào trường hợp quả bóng xoáy, do áp suất giảm xuống ở phía dòng khí chuyển động nhanh, nên xuất hiện một lực đẩy quả bóng về phía này, khiến nó bay theo đường cong. Lực đẩy cong này được gọi là lực Magnus.

Các vận động viên thể thao áp dụng lực đẩy Magnus theo trực giác. Nhưng trong một bầu khí quyển loãng hơn nhiều so với bầu khí quyển trái đất, trực giác sẽ dẫn họ đi lạc đường: quả bóng sẽ bay lạc hướng so với hướng xoáy, Karl Borg và cộng sự cho biết. Vấn đề là ở chỗ, trong một bầu khí quyển loãng, khoảng cách trung bình giữa các phân tử khí lớn hơn nhiều so với đường kính của một quả bóng. Vì thế, số phân tử khí va chạm vào mặt trước bóng sẽ nhiều hơn hẳn số phân tử khí va chạm vào mặt sau. Những phân tử va vào mặt trước bóng sẽ nảy ra theo hướng xoáy của quả bóng, và theo định luật bảo toàn động lượng, chúng đẩy quả bóng bay theo hướng ngược lại với hướng xoáy, kết quả là quả bóng không bay theo đường cong đã định.

Các nhà nghiên cứu cũng cho biết, trong bầu khí quyển có áp suất trung bình, hai hiệu ứng trên cân bằng với nhau, và quả bóng xoáy sẽ không chệch đường chút nào.

B.H. (theo Nature)