Ha érteni szeretnéd Szoboszlai szabadrúgását, szükséged lesz egy csőre és egy pingponglabdára

február 15.
tudomány
  • Link másolása
  • Facebook
  • X (Twitter)
  • Tumblr
  • LinkedIn

„A fáma szerint Puskás Ferenctől megkérdezte volt egyszer Zelk Zoltán, hogy miként lehetséges az, hogy az ő labdái mindig olyan pontosan célba érnek. Úgy kell rúgni, művészkém, válaszolta állítólag a ballábas, nagy magyar gondolkodó.” Esterházy Péter szövegéből való az idézet, és ha valaki azt kérdezné, hogy a Premier League múlt vasárnapi fordulójában, a Liverpool-Manchester City mérkőzés 74. percében látott, Szoboszlai Dominik-féle elképesztő szabadrúgás mégis miként volt lehetséges, nagyjából ugyanezt tudnánk mondani: hát, úgy kell rúgni.

Rendben, de hogy? A beszámolók szerint 32,3 yardról, azaz 29,5 méterről rúgta, nagyjából szemben állva a kapuval, a középvonalhoz képest enyhén jobbról. Gianluigi Donnarumma, a Man City kapusa kéttagú sorfalat állított fel, odaálltak még páran a Liverpoolból is takarni, meg arrébb taszítani a kékmezeseket, ezzel együtt a kapus pontosan láthatta a lövő játékost, mégsem tudott érdemben reagálni a lövésre. A labda védhetetlenül vágódott a – kapus felől nézve – bal kapufáról a hálóba.

Forrás

Pedig nyilván Donnarumma is tudta, hogy Szoboszlai rá fogja rúgni, részben, mert a többi Liverpool-játékos sem beadáshoz állt fel, no meg persze azért is, mert Szoboszlai pár hónappal ezelőtt legalább ugyanekkora szabadrúgás gólt ragasztott az Arsenal hálójába.

Csak zárójelben: az olasz kapus nem biztos, hogy tudta, de rúgott ő már ilyen távolságból válogatott színekben bődületes szabadrúgás gólt a törököknek – ez szintén kapufás volt – és a bolgároknak is, sőt még az U21-es válogatottban, 2017-ben az oroszoknak, kicsit közelebbről ugyan, de kettőt is egy meccsen. Szóval, Szoboszlai jobbal, nagy erővel rúgta meg a labdát, amely egy ideig egyenesen szállt, majd jobb irányú kiflit írt le. A kapus látta, hogy jön, látta kanyart is, de csak szemmel követhette a labdát, mozdulni már nem tudott rá.

Forrás

Egész mostanáig a brazil Roberto Carlos 1997 június 3-i, franciák elleni gólja volt „a” legnagyobb és leghíresebb szabadrúgásgól a világon. Messzebbről lőtte, nagyjából 35 méterről. Kicsit jobbról, bal lábbal. Először úgy tűnt, hogy a labda elszáll a cél mellett, annyira másfelé indult el, legalább egy méterrel repült el a sorfal mellett, messze, valahová – mint Roberto Carlos később visszaemlékezett, éppen a kapu mellett-mögött lévő reklámtábla LA POSTE feliratának A betűje felé. Aztán egyszer csak bekanyarodott. Valahogy úgy, mint Szoboszlaié, csak talán még látványosabb kanyar volt. Pályája szabályos banán alakot írt le, és szintén a bal kapufát érintve vágódott Fabien Barthez kapus mellett a hálóba. De mi történik ilyenkor a labdával? Nagyapám, aki ifjú korában a Miskolci Munkás Testedző Egylet igazolt középcsatára volt, úgy mondta: kiadja a falsot.

Forrás

„Csak úgy tűnik, mintha hirtelen kanyarodna be. Amit látunk, az a Magnus-effektus, illetve a Bernoulli-törvény a gyakorlatban” – mondja a Qubitnek Härtlein Károly, a Budapesti Műszaki Egyetem (BME) Fizikai Intézetének mesteroktatója.

Forrás

„Ha egy test vízszintesen halad egy adott közegben, esetünkben a labda a levegőben, akkor foroghat a haladási irányára merőlegesen. Ez a forgás lehet függőleges tengely körüli, éppen így mozgott a Szoboszlai által megrúgott labda. Az egyik oldalon ilyenkor nagyobb lesz a közeg sebessége, mint a másikon. Heinrich Gustav Magnus nevéhez fűződik a jelenség leírása. A két oldal közötti sebességkülönbség hatására nyomáskülönbség alakul ki, ez a nyomáskülönbség a labda felületén hatva, a mozgás irányára merőleges erőt fejt ki és a labda körív mentén fog haladni. Pontosan ez a folyamatosan változó irány tévesztheti meg a kapust.”

Érdekességképpen a BME oktatója megemlíti, hogy ha a haladásra merőleges, vízszintes irányban forog egy labda, akkor a függőleges irányú mozgása lesz kiszámíthatatlan, és éppen ez az a hatás, amit más sportokban, például az asztaliteniszben használnak ki, a nyesés, vagy a pörgetés során.

Hitomi Sato japán asztaliteniszező szervál
Fotó: NOUSHAD THEKKAYIL/NurPhoto via AFP

„Egyáltalán, ahol a gyorsan mozgó labda a főszereplő, ott nagy szerepe van ennek a hatásnak, a teljesség igénye nélkül, a tenisz, a kézilabda, a baseball is ide tartozik” – mondja Härtlein.

Tomoyuki Sugano, a Baltimore Orioles pitchere eldob egy labdát
Fotó: KANAME MUTO/The Yomiuri Shimbun via AFP

Mindez tehát a forgó test és a környező levegő kölcsönhatása során kialakuló nyomáskülönbségen alapul: ha nő a sebesség, akkor a nyomás csökken, Bernoulli törvénye éppen ezt mondja ki. „A nagyobb sebességű és a kisebb sebességű oldal között nyomáskülönbség lesz, és oldalirányú erőt gyakorol. Azaz az erők kiegyenlítetlenné válnak, és a labda eltér az egyenes pályáról” – összegez a BME oktatója.

A Magnus-effektus vázlatos ábrázolása áramlási vonalakkal
Forrás: Wikipedia

Heinrich Gustav Magnus, svéd fizikus 1850 körül azt próbálta meghatározni, a forgó lövedékek és gránátok miért térnek el oldalirányban. Härtlein Károly arra hívja fel a figyelmet, hogy mindezt egy egyszerű kísérlet is képes megmutatni. Ha egy csőbe belehelyezünk egy labdát, és a csövet vízszintesen körbeforgatjuk, úgy, hogy az egyik vége mozdulatlan marad (azaz kört, félkört írunk le vele), akkor a labda oldalirányban fog kirepülni a csőből. „Aki megfogadja a tanácsot, látni fogja az ívelt pályát!”

De térjünk vissza az Anfield Roadra! Szoboszlai tehát megrúgja a labdát, méghozzá nem teli rüszttel, hanem úgy, hogy forogjon a levegőben, függőleges tengely körül. A labda körpályára emlékeztető pályát ír le, nem szabályos kör alakút, mert közben a labda lassul. Azt, hogy hogyan rúgja meg, tehát mekkora az erő, milyen a szög és a forgási sebesség, azt neki kell éreznie – itt van a tehetség, és természetesen a gyakorlás, a tapasztalat szerepe. De kell némi szerencse is, hiszen, ha például szél van, az képes felborítani a tervet, igaz ugyan, hogy egy stadionban oldalirányú szelet ritkán tapasztalni.

Szoboszlai kapura küldi a Puma Orbitát
Fotó: PAUL ELLIS/AFP

Roberto Carlost annak idején sokszor kérdezték arról, hogyan rúgta azt a bizonyos szabadrúgást a lyoni Stade de Gerlandban. Nem igazán adott pontos választ, annyit azonban mondott, tudta mit csinál. Egyrészt biztos volt abban, hogy a labda úgyis a hálóban köt ki (hiszen milliószor gyakorolta), másrészt tudta, hogy a cipőnek mely részével rúgja meg (hiszen milliószor gyakorolta), ezen kívül mindig ügyelt arra, hogy amikor lehelyezi a labdát, akkor azt a részét fordítsa maga felé, ahol a szelep van, vagyis ott rúgja meg, ahol némileg vastagabb, tehát nehezebb a labda. A BME oktatója szerint azonban ennek csupán elenyésző jelentősége lehet. A súrlódási együttható már lényegesebb, vagyis, hogy a labda ne csússzon meg. „Ha például bekennénk disznózsírral, akkor messze nem volna ilyen pazar a szabadrúgás, mert a focista nem tudná a kellő fordulatszámra felpörgetni a labdát. Minél nagyobb a súrlódási együttható a cipő és a labda között, annál nagyobb lehetőség van a focista lábában.”

A fizika precízen leírja, mi történt Szoboszlai és Roberto Carlos lövésénél, ugyanakkor nehéz volna reprodukálni egy ilyen lövést. Kell hozzá a megfelelő távolság, a tökéletes kontakt a labdával, a megfelelő erő és lábtartás. Amikor mindez összejön, az tényleg csodaszámba megy.

Bordázott cipő, enyhén érdes felületű labda a megfelelő kontakt és a súrlódási együttható növelése érdekében
Fotó: MI NEWS/NurPhoto via AFP

A Soccer Ball World cikke mélyre megy a labdarúgás, azaz szó szerint a labda megrúgásának elemzésében. Megerősíti Roberto Carlost: nagyon nem mindegy, hol és hogyan találjuk el azt a lasztit. A legtöbb focizó gyerek ösztönösen érzi, hogy ha rüszttel, szemből rúgja meg, úgy, hogy a tömegközéppontjával egy vonalban találja el, akkor egyenes vonalban repül. Ha azonban a láb elülső részével rúgja meg, és a láb és a lábszár közötti szög 90 fok, akkor a labda ívelt röppályáján repül. Ilyenkor az ütközés ugyanis nem középpontos, ami azt eredményezi, hogy az erő forgatónyomatékként hat, és pörgést ad a labdának. Ahogy Härtlein Károly is mondta, ez a pörgés szorosan összefügg a láb és a labda közötti súrlódási együtthatóval, valamint azzal, hogy a láb milyen távolságban találja el a labdát a tömegközéppontjától. A láb és a labda közötti súrlódási együttható növelése nagyobb pörgést eredményez, mint ahogy az is, ha az eltalálás pontja távolabb esik a tömegközépponttól.

Vannak azonban további érdekes hatások is. Ha az eltalálási távolság nő, akkor a láb rövidebb ideig és kisebb felületen érintkezik a labdával, ami mind a pörgés, mind a labda sebességének csökkenéséhez vezet. Ezért aztán ha maximális pörgést szeretnénk elérni, el kell találnunk egy optimális kontakt pontot: ha a tömegközépponthoz képest túl közel, vagy túl távol rúgjuk meg a labdát, akkor nem fog forogni. A brit futball szempontjából az sem mellékes, hogy esős időben is működik mindez – hiszen még akkor is keletkezik némi pörgés, ha a súrlódási együttható közel nulla, feltéve, hogy a labdát nem a tömegközéppontján rúgjuk meg.

A 2010-es hírhedt Jabulani szerkezete
Forrás: Adidas

Külön értekezés témája lehetne a labdák és cipők matériája, a futball terén szezonról szezonra tökéletesedő anyagkísérletek. Nem mindegy, miből, milyen technológiával készül, miféle aerodinamikai mutatókkal rendelkezik egy labda, emlékezhetünk például a 2010-es dél-afrikai futball vébére az Adidas által kifejlesztett Jabulani nevű labdára, amely híresen „szitált” a levegőben. Az előző, 2006-os vébé labdája, az Adidas Teamgeist is tudott meglepő röppályákat produkálni, de, meglehet azért, mert a tizennégy panelből álló, varrás nélküli laszti felülete sima volt. A nyolc panelből álló, szintén varrás nélküli Jabulaninak kevésbé volt sima a felülete, és noha nagyobb pontosságot vártak tőle, mégsem egészen ez történt. Nehéz helyzetbe hozta a kapusokat, de a rúgó játékosok számára is kiszámíthatatlanabbá tette a lövés eredményét, különösen az erős, csavarás nélküli lövéseknél. A meccsek viszont tele voltak váratlan pillanatokkal, jöttek a távoli bombák, és vagy elszálltak a semmibe, vagy alaposan becsapták a kapust.

A Premier League mostani, 33. idényének hivatalos labdája a Puma Orbita fantázianevű terméke. A hivatalos termékleírás szerint a tizenkét panelből álló labdán lévő mély illesztések javítják az aerodinamikai tulajdonságait, azaz tökéletesen halad a levegőben (tehát nem szitál?), az 1,2 mm vastag, 3D textúrájú, magyarán a golflabdáéhoz hasonlító, finom mélyedésekkel ellátott, érdesebb felület pedig kifejezetten segíti a csavarást (súrlódási együttható!) és a pontosságot.

Fotó: PAUL ELLIS/AFP

Hőragasztott panelekből áll a borítása, a súlyelosztása egyenletes, és „megbízható érintkezési felületet biztosít” az optimális labdaérintés érdekében. Végül azt is hangsúlyozzák, kifejezetten ideális az ívelt beadásokhoz, valamint az erőteljes, precíz, távoli lövésekhez. Persze, ha nincs egy Szoboszlaid, a technológia mit sem ér.