Hvordan påvirker lufttrykket på en fotballkule avstanden den går når sparket?
Selv amatørvoksne spillere kan bomme en fotball på 50 meter eller mer nedover banen, fra målområdet forbi halvveislinjen, og profesjonelle målvakter som Manchester Uniteds Edwin van der Sar kan få ballen til å seile fjerdedel av lengden på tonehøyde. Et avstandspark krever at ballen pumpes opp for å være akseptabelt vanskelig, som dommeren tester før kampen ved å trykke på sine palmer på hver side av ballen like før kickoff. Ingeniører og idrettsforskere - så vel som vitenskapelige deltakere - har viet oppmerksomheten til å lære hvordan lufttrykket påvirker avstanden som en fotball går når sparket.
En ung mann sparker en fotball. (Bilde: Rolf Bruderer / Blend Images / Getty Images)Krav
FIFA, den internasjonale styrende fotballkamperen, krever at voksne spillere skal bruke en ball mellom 27 og 28 tommer rundt, mellom 14 og 16 oz. i vekt og trykket til ekvivalenten 0,6 til 1,1 atmosfærer, som oversetter til 8,5 til 15,6 pounds per kvadrat tomme. En kule trykkmåler, med en nål som går i fotballkulen og en skive som måler opp til 20 psi, kan fortelle nøyaktig om ballen ligger innenfor det mandatte området. En billigere øvelseskule kan merkes for å oppblåses innenfor området 6 til 8 psi; i dette tilfellet vil dommeren bestemme seg ved å føle ballen om han skal være innenfor produsentens anbefaling eller øke trykket til et minimum på 8,5 psi, noterer US Soccer Federation på nettsiden. Spør en fotballdommer..
effekter
Jo høyere lufttrykket i fotballen, desto lengre vil det gå når det blir sparket, skriver ingeniør og fotballkampentusiast Bruce Rigsby på nettstedet Soccer Ball World.com. Ditt spark overfører mer energi til en stiv ball, sammenlignet med en svampet, da mindre energi går tapt for deformering av ballens overflate. Således påvirker omfanget av lufttrykk i ballen hvor langt det seiler av foten din. Det samme konseptet gjelder med annet oppblåst sportsutstyr: En basketball hopper lavere hvis den ikke er oppblåst på riktig måte, og et sykkeldekk kontakter mer av veien hvis underoppblåst, reduserer ytelsen.
betraktninger
Atmosfærisk lufttrykk påvirker også avstanden ballen kjører når sparket, Rigsby stater. Jo lavere trykk, jo mindre friksjon. En ball sparket på høyde i Mexico City, for eksempel, reiser lenger enn en ball sparket på sjønivå i Miami Beach. Dette er den samme prinsippen som fører til at mange hjemløp blir rammet på Colorado Rockies 'hjem, Coors Field, en kilometer over havet, da et baseball også reiser med mindre friksjon ved høyde.
applikasjon
Prinsippene for hvordan lufttrykket påvirker en sparket fotballkjøring gjør emnet egnet for testing som en del av et vitenskapsmessig prosjekt. Vitenskapsopplærer og forfatter Muriel Gerhard of Education.com anbefaler at oppblåst en fotball på lavt, middels og høyt nivå og sparker ballen på samme kraft i et treningsstudio. Ha en hjelper markere stedet hvor ballen lander hver gang. Utfør tre tester ved hvert trykk, skriv resultatene og gjennomsnitt dem. Lag en linjediagram av dataene, og rapporter om den første hypotesen og hvordan resultatene bor dem ut.
