Ça tourne, action ! |
| Actualité du football | |
| Écrit par Benamoch | |
| 05-06-2009 | |
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Presque un an après nous avoir expliqué pourquoi un terrain mouillé n'accélère pas le ballon, notre savant fou est de retour. Cette fois-ci, il nous explique pourquoi un ballon qui tourne sur lui-même dans l'air a une trajectoire courbe.  Si en plus le terrain est en pente... On se rappelle tous du coup franc incroyable de Roberto Carlos contre l’équipe de France en juin 1997. Ce jour là, l’équipe du Brésil rencontre la France en match amical. A la 21ème minute de jeu, le Brésil obtient un coup Franc à une trentaine de mètres des buts de Fabien Barthez, un tout petit peu désaxé sur la droite. Roberto Carlos place le ballon, frappe du gauche. Le ballon est frappé fort et se dirige vers le poteau de corner. Après avoir franchi le mur, la trajectoire s’incurve et le ballon prend le chemin des filets de Fabien Barthez, incrédule. Comment ce ballon a-t-il pu avoir une telle trajectoire ? Comment se fait-il qu’il revienne vers le but alors qu’il se dirigeait vers le poteau de corner ? Pourquoi change-t-il de trajectoire seulement après avoir dépassé le mur ? Voici les questions auxquelles nous allons répondre aujourd’hui. Si l’on regarde le ballon pendant qu’il vole vers le but, on remarque qu’il tourne sur lui-même. C’est là que réside le secret de cette folle trajectoire. Mais pourquoi un ballon tournant sur lui-même a-t-il une trajectoire courbe ? Lorsqu’un objet se déplace dans un gaz (ou un liquide), il se crée autour de lui des forces de frottements. Ce sont ces forces qui font que l’objet va ralentir puis s’arrêter. Dans le cas d’un ballon en mouvement dans l’air qui ne tourne pas sur lui même, cela se passe comme sur l’animation ci-dessous. 
Le ballon fend l’air qui s’écoule autour du ballon, avec la même
vitesse à droite, à gauche, en dessous et au dessus de la balle. Cet
air frotte sur la surface de la balle et le ralentit.
Maintenant, prenons un ballon qui tourne sur lui-même (dans le sens des aiguilles d’une montre, si on le regarde par dessus). 
Quand le ballon se déplace en tournant, l’écoulement de l’air est perturbé, changé par la rotation.
Le mouvement de l’air autour du ballon ne se fait plus de la même façon
des deux cotés du ballon. En effet, sur la droite, le mouvement de
l’air et celui de la surface du ballon se font dans le même sens. Grâce
aux frottements entre la surface du ballon et le gaz, l’air est
accéléré par la rotation.
Au contraire, à gauche, les deux mouvements se font dans des sens opposés, l’air est donc ralentit de ce coté là. Dans ce cas, il y a une accumulation du gaz . La pression d’air augmente donc à gauche du ballon du ballon. De l’autre coté, l’air est accéléré et est évacué plus vite. Il y a donc moins d’air que si le ballon ne tournait pas. Il y a une dépression. Pression d’un coté, dépression de l’autre, un déséquilibre des pressions autour du ballon s'est formé. Ce déséquilibre, la nature et la physique en ont horreur. Le ballon va donc se déplacer latéralement pour recréer l’équilibre de pression d’air à droite et à gauche. Le surplus d’air à gauche pousse le ballon vers la droite et le « trou d’air » à droite attire le ballon. C’est pour cette raison que le ballon, tout en continuant à avancer va incliner sa trajectoire vers la droite. Cette trajectoire s’incurve et le ballon, après avoir passé le mur, revient vers le but.  "Je ne comprends absolument rien à cet article." Ce phénomène qui crée un déséquilibre des pressions d’un gaz (ou d’un liquide) autour d’un objet en rotation sur lui-même s’appelle « l’effet Magnus ». C’est à lui que vous faites appel lorsque vous « brossez » une balle lors d’une frappe au football ou sur un coup droit au tennis. C’est aussi ce phénomène qui renferme le secret des touches longues. Si vous voulez effectuer une touche longue, qui arrive jusqu’au point de pénalty, faites appel à Magnus. Au moment du lancer, donnez un effet rétro au ballon. Ainsi, l’air sous le ballon sera ralentit tandis que l’air au dessus sera accéléré. Le ballon sera attiré vers le haut et il flottera plus longtemps dans l’air. Je vous laisse deviner comment frapper un coup franc pour qu’il plonge vers le but après avoir passé le mur.  "Hey mec, ça marche aussi avec les serviettes ta théorie ?" Reste une question. Pourquoi le ballon ne se met à changer de trajectoire qu’une fois le mur dépassé ? Tout est question de vitesse. Quand le ballon se déplace très vite dans l’air, les écoulements tels qu’ils sont décris plus haut ne se mettent pas en place (animation 2). Si le ballon tourne sur lui-même tout en avançant très vite dans l’air, l’effet Magnus ne peut exister. Donc, même s’il tourne sur lui-même, le ballon filera tout droit. Ainsi, le ballon de Roberto Carlos, très rapide au départ file droit vers le poteau de corner. Mais, au cours de son voyage dans l’air, les frottements entre le gaz et le ballon ralentissent ce dernier. Quand il atteint une vitesse suffisamment basse, l’effet Magnus se met en place et il change de trajectoire pour revenir vers le but. Roberto Carlos a donc réussi ce magnifique coup franc parce qu’il est parvenu à frapper le ballon avec l’extérieur du pied pour le faire tourner et donc lui donner une trajectoire incurvée. Mais il a aussi réussi à le frapper avec la bonne force pour que la trajectoire ne change qu’après que le ballon ait dépassé le mur. Qui aurait soupçonné qu'un grand physicien se cachait derrière tout tireur de coup franc ? Votez pour cet article :     |
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