Skruvad frispark i fotboll



Relevanta dokument
MIDSKEPPS INTERCEPTOR OCH AKTERLIGT TRIMPLAN

LYCKA TILL! För ytterligare information: Annamari Jääskeläinen Ungdomsansvarig. Finlands Handbollförbund

Träningspass 1 Tid: 1,5 h Passning/ Mottagning

Laboration i Maskinelement

Polarisation laboration Vågor och optik

Golfäventyret. GOLF PÅ BARNS VILLKOR. Glädje! Det är kul och enkelt att utvecklas med Golfäventyret!

General Rules Of Pocket Billiards

Projektarbete Kylskåp

Futsal (generella regler i korthet) 2014/2015

LABORATIONSHÄFTE NUMERISKA METODER GRUNDKURS 1, 2D1210 LÄSÅRET 03/04. Laboration 3 3. Torsionssvängningar i en drivaxel

Hantverk i skogsbrynet

Pedagogik & Metodik Verktygslåda. Uppvärmningslekar: Senast uppdaterad

Fotbollskolan barn födda 2002 Våren 2009

Idrot t i s kolan Skidkul

UEFA:s riktlinjer med SvFF tolkning 2013/2014

Utvecklingsplan detalj

[ÖVNINGSBANK] Sollentuna FK. Engelsk stafett

Två gränsfall en fallstudie

Förord Inledning. Roland Larsson Talangutvecklare, pojk, Skåne och Blekinge Förbundskapten, pojk och junior

Montering av Lustväxthus. 12-kant OBS Utkast, ej komplett. Felskrivningar kan förekomma. Version 15 mars 2015

Fysiska aktiviteter FYSISKA AKTIVITETER. Zumba och Linedance

5-mannafotboll utomhus

5 Skapa ett vinnande koncept

Innan passningen. Riktning och höjd

Barn- och ungdomsfotboll i Västergötland Så spelar vi 5-mannafotboll

Aerodynamik - översikt

PROBLEM OCH LÖSNINGAR RUNT TYNGDLÖSHET

Figur 1. Skärmbild med markerade steg i videon. Diagram och tabell som visar positionerna som funktion av tiden.

Lärarmanual för Simkampen

FOTBOLLSTEORI 11-manna fotboll

Vad vi ska prata om idag:

Trycket beror på ytan

System för elektrisk stenspräckning. Instruktionsbok

Hemuppgift , Robert Orelind, Emil Widing Andersson och Fredrik Rydbeck. Träningsläger för 9st elitjuniorer från klubb yyy

Vibrationer - föreskrifter

Barn- och ungdomsfotboll i Västergötland Så spelar vi 7-mannafotboll

TDDB96 Projekt: Object priming med visuell stimuli

Virkade raggsockor By: Pratamedrut

En ideal op-förstärkare har oändlig inimedans, noll utimpedans och oändlig förstärkning.

Ekerö IK Fotboll Damtrupp. Säsong 2015 Tränings- & Spelfokus

Examensarbete HGU-08

SJÖFARTSFYREN Fyrens utveckling och framtid ur ett Gotländskt perspektiv Magnus Götherström Historia B HT99 Komvux, Visby Handledare: Sven-Erik Welin

AT3000 Kabel-, rör-, metall- och installationssökare

Övningsbeskrivningar Åtgärdsprogram 1

Utvecklingssamtal Spelare

IKOT Inlämning 8 Verifiera och utvärdera konceptet. Axel Jonson. Alexander Beckmann. Marcus Sundström. Johan Ehn CHALMERS TEKNISKA HÖGSKOLA

Bäcken 2. Ca 5 år + Uppgift. Bänk = Strand

Panorama och VR teknik

Innehållsförteckning. Handboll i skolan

Öppet möte om parken vid parkleken Nybygget i Gubbängen

Betyg E (med tvekan) : (= Eleven beskriver mest med egna ord hur man upplevt träningen)

Byggnation av en luftsolfångare

Handledning till riskbedömningsmetoden HARM

Instruktion för limning av kölskydd för utanpåliggande montering, 2014

Hydraulstyrning för Utombordsmotorer GF300AT Installationsmanual

Västsvenska paketet Skattning av trafikarbete

[ÖVNINGSBANK] Sollentuna FK. Engelsk stafett

Inlämningsuppgift 4 NUM131

TENNISUTBILDNING FÖR IDROTTSLÄRARE, FRITIDSLEDARE OCH FRITIDSPEDAGOGER

Lära tillsammans som grund för utveckling erfarenheter från förskolan. Sunne 3-4 februari 2010 Katina Thelin


ANGÅENDE REGLARNAS TJOCKLEK

1. Konsten att organisera ur trenätsperspektivet

Nr 1 år 2007 Årgång 25

Att träna och köra eldriven rullstol

Stopper-/tvärbalk impregnerat trä 50x100 mm 2 st 2490 mm (alltid samma mått)

Kapitel 3. Publicerat med tillstånd Tufft spel Text Magnus Ljunggren Bild Mats Vänehem Bonnier Carlsen 2013

BRUKSANVISNING. ver. 1.2

Instruktioner för montering av varmluftsolfångare

1. Månens rörelser. Övning 1: Illustrera astronomiska fenomen

Övningar för finalister i Wallenbergs fysikpris

Slutmontering och justering av s-match Av Tore Sandström SM7CBS

STÄNG AV FÖNSTER. Regler FLAGGSPECTRUM I FLAGGSPECTRUM II FLAGGSPECTRUM III FLAGGSPECTRUM STJÄRNSPEL

Innehållsföreteckning

Information till dig som är intresserad av att ställa ut blomlådor på din gata för att minska bilarnas hastighet.

Målsättningar & Kriterier

Preliminär Miljökonsekvensbeskrivning för cykel och gångled mellan

Kamratbanan på Rävnäs Lägergård Vi som sett till att kamratbanan blivit verklighet är Biståndsgruppen Interfant.

9-1 Koordinatsystem och funktioner. Namn:

NAVAL-ANBORRINGSVERKTYG:

Flyglära. Vi börjar med den grundläggande delen

Åtkomlighet för Räddningstjänsten

Säkerhetsregler. Innehållsförteckning

Monteringsanvisning Skuggtaksrullgardin

5-mannafotboll. Ett studiematerial om regler för 5-mannafotboll för 8-9 åringar i Värmland.

VÄLKOMMEN TILL VARPAN! ALLMÄNT OM VARPA NÅGRA ORD OM STENVARPA KASTBANAN OCH DESS MARKERINGAR

Några enkla övningar för de allra minsta

Lagadministration Linda Emterby

Som man frågar får man svar

Enheten för preventiv näringslära. Karolinska sjukhuset

SvFFs Arbetsmodell. Vad? Öva passningsspel, orientera sig, rättvänd/felvänd spelare, spel på rättvänd (med fart)

Förkunskaper Grundläggande kunskaper om längdmätning med standardiserade mått samt kartkunskaper.

Övergång till forskarutbildning utifrån föräldrarnas utbildning

MIK Fotboll 5-mannaspel 2011

Pargas stads utlåtande om ansökningsärenden enligt sjötrafiklagen, Lilltervo- Haradsholm och Stormälö- Svartholmarna.

Barnkonventionen i praktiken

Om WGS Griptänger och cylindrar

Splitsning av flätade linor gjorda av polyester eller nylon.

Sinnesfrid: Synvillor

Ekvationssystem - Övningar

Transkript:

Skruvad frispark i fotboll Howard Andersson howarda@kth.se Erik Gedeborg gedeborg@kth.se Hamid Lashgari lashgari@kth.se Hussein Hatemipur husseinh@kth.se Shazeb Ullah shazeb@kth.se

Sammanfattning Frågeställningen i detta projekt var att förstå hur en fotboll skruvar sig vid frispark. När en fotboll skruvar sig vid en frispark får den en bågliknande bana under luftfärden. Efter ha gjort lite efterforskningar kunde det bestämmas att det var Magnuseffekten som gav upphov till denna skruvande effekt. Magnuseffekten säger att när en roterande kropp rör sig genom en fluid (vätska eller gas) bildas ett övertryck på den sidan som roterar mot färdriktningen och ett undertryck på motstående sida. Den metod som användas för att simulera en fotbollsfrispark var att återskapa denna situation i mindre skala genom att bygga en liten fysisk modell. Resultatet från experimentet bekräftar enligt Magnuseffekten hur en luftström agerar när den passerar en roterande boll. Inledning Detta projekt går ut på att ta reda på varför en fotboll skruvar sig eller rör sig i en bågliknande bana vid frispark. En närmare anblick kommer tas för att se om det är samma princip som gör att fotbollen skruvar sig som gör att andra bollar som t.ex. tennisbollar, golfbollar, cricketbollar etc. också skruvar sig. Fakta Frisparkar är en viktig del av fotboll en hel match kan avgöras på en frispark. För att kunna lura motspelare och målvakt är det oerhört lyckosamt för en fotbollspelare att kunna skruva frisparken. Flera faktorer kan spela in för att ändra bollens bana under luftfärden. Om bollen ej är helt sfärisk kommer luftmotståndet under luftfärden att ändra bollens bana. En annan orsak till ändrad bollbana skulle också kunna vara sömmarna i fotbollen som fångar luften och ändrar dess bana. Men det är inte något av de två tidigare nämnda skälen som gör att fotbollspelare världen över skruvar bollar vid frisparkar. Det är p.g.a. något känt som Magnuseffekten eller Magnuskraften döpt efter en tysk kemist vid namnet Heinrich Gustav Magnus. När den roterande bollen rör sig genom luften kommer ett övertryck att skapas på den sidan som roterar mot färdriktnigen och ett undertryck på motsatt sida. Denna tryckskillnad bildar tillsammans en kraft som är riktad vinkelrät mot färdriktningen. Den kraften kan ses som en lyftkraft och den kommer vara riktad mot den sidan som roterar bort ifrån bollens färdriktning.

Magnuseffekten används inte bara av fotbollspelare utan principen kan även appliceras på alla andraa bollsporter. denna princip skruvarr bollar t.o.m. i andra bollsporter. Men det är inte bara sportentusiaster som nyttjar denna fysikaliska effekt. Vindkraftstillverkaren Enercon och varvet Lindenau i Kiel bygger tillsammans en båt, kallad E ship, som med hjälp av fyra 27 meter höga roterandee cylindrar tar sig fram på öppet vatten. Cylindrarna kallas Flettner rotorer och är tio gånger effektivaree än segel med samma yta. Konstruktörerna räknar med att E Ship ska åka sin jungfrufärd i september 2008 och att vid vindhastighet på en knop kunna nå 16 knop. Man räknar med att lastfartyget, som är 130 m långt och 22.5 meter brett, kommer få en bränslebesparing på mellan 30% och 40% %. Experiment Idé Tanken med experimentet är attt simulera en frispark i mindre skala och se hur luften rör sig runt en roterande boll. Genomförande För att så nära som möjligt simulera en frispark byggdes denna modell (se nedanför).

En fläkt monterades i början av ett fyrkantigt rör för att bilda en vindtunnel. Första delen av vindtunneln närmast fläkten var gjord av papper eftersom den inte behövde vara genomskinlig. Däremot andra delen av vindtunneln var gjord av plexiglas. Emellan första och andra delen fylldes röret med sugrör för att stabilisera luftströmmen. I pappersdelen skars ett hål där rökelse kunde föras in. Sedan borrades ett hål i en av plexiglasens väggar. Genom detta hål fördes in en smal metal stång varpå ena ändan var fäst en pingisboll och på andra ändan satt den fast i en skruvdragare. Tanken med experimentet var att med hjälp av den ovan beskrivna modellen simulera en roterande boll som rör sig genom en luftström. För att återskapa denna situation och samtidigt se luften röra sig runt den roterande bollen utfördes experimentet enligt följande: en knippe med rykande rökelse fördes in i första delen av vindtunneln. Fläkten förde sedan vidare röken in genom sugrören till nästa del av vindtunneln. Sugrören användes för att minska turbulensen och skapa en så laminär luftström som möjligt. När röken kommer in i andra delen av vindtunneln passerar den en pingisboll som roterar tillsammans med en axel som är fäst i en skruvdragare. Förhoppningarna med detta var att kunna se ett tjockare rökflöde runt ena sidan av bollen som skulle därmed bekräftar Magnuseffekten och förklarar med detta varför en fotboll kan skruva sig vid frispark. Delresultat 1 (visuell observation) På bilden nedanför syns hur röken rör sig runt bollen. Bollen roterar medsols och får rökströmmen att böja sig lätt uppåt efter att ha passerat bollen.

Slutsats och diskussion(delresultat 1) Det resultat som önskades få fram var att luften skulle efter ha passerat bollen böjas åt ett visst håll bakom bollen. Bollen i bilden ovan roterar medsols och enligt tidigare förväntningar skulle rökströmmen då böjas av uppåt bakom bollen. Om man tittar noga ser man hur rökströmmen böjer sig lätt uppåt. Vilket svarade mot de uppställda förväntningar. Beräkningar Tack vare en formel hittad på NASA:s hemsida för Ideal Lift of a Spinning Ball ska lyftkraften beräknas fram. Resultaten som kommer fås utav detta kommer innehålla fel eftersom de mätdata som kommer användas är uppskattade.

b (radie av pingisbollen(m)) s (rotationshastighet(hz)) p (luftens densitet(p)) V (luftens hastighet(m/s)) 0,02 10 1,2 0,33,,,,, Delresultat 2 (lyftkraftsberäkningar) Det resultat som togs fram är en uppskattad lyftkraft, eftersom de mätdata som användes var grovt uppskattade och således rimligtvis innehöll fel. Beräkningarna gjordes inte för att få fram ett exakt resultat utan bara ett uppskattat resultat. Ur en Java simulator på NASA:s hemsida med ovan insatta värden fick vi fram att lyftkraften var lika med 0,24N, och med våra beräkningar fick vi en lyftkraft på 1,7mN. Slutsats och Diskussion (delresultat 2)

Att beräkningens resultat skiljer sig från Java simulatorn beror dels på de uppskattningar som har gjorts vid bestämningen av de olika parametrarna, dels på att vindhastigheten i simulatorn ej var justerbar. En rimlig antagelse är att den vindhastighet som används i NASA:s simulator ligger mellan 0.4M 1.5M. Om det istället använts Machhastigheter i ekvationen fås ett mycket närmare resultat jämfört med NASA:s simulator. Referenser http://sv.wikipedia.org/wiki/magnuseffekten http://www.nyteknik.se/nyheter/energi_miljo/vindkraft/article4162 0.ece