Номер 1, страница 151, часть 1 - гдз по физике 10 класс учебник Кронгарт, Казахбаева

1. Проанализируйте, почему футбольный мяч можно "закрутить" в ворота с углового удара?

1. Проанализируйте, почему футбольный мяч можно "закрутить" в ворота с углового удара?

Возможность "закрутить" футбольный мяч в ворота с углового удара объясняется физическим явлением, известным как эффект Магнуса. Это явление возникает, когда вращающийся объект движется через жидкость или газ (в данном случае, через воздух).

Когда футболист наносит удар по мячу не по центру, а со смещением (так называемый "резанный" удар), он придает мячу одновременно и поступательное, и вращательное движение. Вращающийся мяч, летящий сквозь воздух, увлекает за собой прилегающие слои воздуха.

1. С одной стороны мяча, где направление вращения совпадает с направлением набегающего потока воздуха, скорость воздушного потока относительно поверхности мяча увеличивается.

2. С противоположной стороны, где направление вращения противоположно направлению потока, скорость воздуха относительно поверхности мяча уменьшается.

Согласно закону Бернулли, в областях, где скорость потока жидкости или газа выше, давление ниже, и наоборот. Следовательно, на той стороне мяча, где воздух движется быстрее, создается область пониженного давления ($P_{низкое}$), а на стороне, где воздух движется медленнее — область повышенного давления ($P_{высокое}$).

Эта разница давлений порождает поперечную силу, называемую силой Магнуса. Она всегда направлена от области высокого давления к области низкого, то есть перпендикулярно направлению движения мяча. Именно эта сила и заставляет траекторию полета мяча искривляться.

Таким образом, при выполнении углового удара игрок может придать мячу такое вращение, что возникающая сила Магнуса "закрутит" его по дуге, позволяя обогнуть защитников и вратаря и залететь прямо в ворота. Такой гол называют "сухой лист" или "олимпийский гол".

Ответ: Футбольный мяч можно "закрутить" благодаря эффекту Магнуса. Когда мячу при ударе придают вращение, с одной его стороны скорость потока воздуха увеличивается (давление падает), а с другой — уменьшается (давление растет). Возникающая из-за этой разницы давлений поперечная сила искривляет траекторию полета мяча, позволяя ему лететь по дуге.