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Titolo: DOMANDA

Volevo sapere cosa causa il moto di una palla ( es. da calcio ) quando viene
calciata d' esterno ( o d' interno ) piede; infatti compie una parabola
orizzontale.
A cosa č dovuta questa traiettoria?


Se giovedi' invece di fare chissacosa [:-)] ti guardavi SUPER QUARK  lo
avresti scoperto!! (scherzo)
Comunque veramente... ail primo servizio dompo il documentario di SQ
trattava i caci di rigore (e l'italia è arrivata in finale!!! e vai!!!
grande toldo!!!!), e alla fine hanno spiegato per quale motivo la palla
compie la traiettoria curva.
Nella trasmissione, si spiega l'effetto, invocando il "Pricipio di
Bernoulli", ma sul mio libro di Fisica I, lo trovo chiamato come "Effetto
Magnus" (responsabile anche della "portanza" degli aerei).
In poche parole, un oggetto immerso in un fluido (credo in regime laminare),
sente una differenza di pressione fra due pareti opposte, se le velocità
relative del fluido rispetto a tali pareti sono differenti... la palla che
ruota spizzata d Del Piero, è proprio il nosto caso! Se il sentro di massa
della palla si muove verso la porta con velocità Vp, e contemporaneamente la
palla ruota in torno ad esso in modo che la felocotà tangenziale della
superficie della palla è diciamo Vt, se ti immagini la palla (vista
dall'alto) che procede dal passo vesso l'alto,e ruota in senso anti-orario,
la superficie destra avrà una velocità rispetto all'aria pari a Vd=(Vp+Vt),
mentre quella sinistra Vs=(Vp-Vt), ora (leggo dal libro! ;-)) la differenza
di pressione è:
p1-p2=2*ro*Vp*(2Vt) e la Forza che la palla ha verso sinistra è
F=2*A*ro*Vp*(2Vt)
Dove ro è la densità dell'aria.
Ora non sarà prorpio così perchè bisognerebbe integrare lungo tutte la
superficie esterna del pallone, e poi magari quando tira Robrto Carlos non
si è neanche piu' in regime laminare, ma questo puo' far gia comprendere
qualitativamente il fenomeno.
(nota: non credo che la traiettoria (anche solo la componente orizzontale)
sia parabolica, perchè la forza, come vedi dipende dalla velocità,e per la
presenza di attrito)
Andrea Coletta, Roma
Forza Azzurri!!

 A cosa è dovuta questa traiettoria?
Come ha spiegato ieri il Prof. da Piero Angela c'è un effetto aerodinamico
(che è il solito che ti mantiene in equilibrio quando vai in bicicletta;
prova ad andare senza mani: ti accorgi che è più facile quando vai più
veloce).
Il pallone (che tra l'altro è elastico e non rigido), ha un moto di
traslazione ed uno di rotazione attorno ad un suo asse; per la rotazione, in
ogni istante, vi saranno punti sulla sua superficie in cui la velocità è
maggiore e punti in cui è minore.
Se tu lo guardi dall'alto, ruota in senso orario e va avanti rispetto a te,
i punti sulla sinistra hanno velocità maggiore. Siccome vi è il movimento
dall'aria relativo al pallone, secondo la legge di Bernoulli vi è una
pressione di fluido maggiore dove la velocità è minore; quindi in questo
caso l'effetto dell'aria dovrebbe produrre una spinta da destra verso
sinistra visto che a destra la pressione è maggiore rispetto a sinistra. Il
pallone quindi farà non si muoverà in linea retta, ma curverà un po' verso
sinistra descrivendo la parabola.
La mia opinione, però, è che il problema è molto più complicato di quanto
sembri: si dovrebbe considerare la scia vorticosa dell'aria, il paradosso di
D'Alembert ed altri fenomeni che caratterizzano la fluidodinamica di fluidi
reali. Non sono nemmeno del tutto convinto che la legge di Bernoulli possa
essere applicata in questo caso: non vedo la condizione di regime. In un
riferimento solidale con il pallone in rotazione mi sembra di vederla solo
per moto di traslazione uniforme.
Ciao Claudio

A cosa è dovuta questa traiettoria?
  Al famosissimo effetto MAGNUS!!!
  Se riesci a trovare qualcosa a proposito sei un mago... altro che Platini'.-))
  Cerca nella fluidodinamica.
    Ciao
 
 *** Sergio Pomante - studente di fisica dell'Universita' di Bologna 
 E-mail: 
pmne...@nettuno.it
 ~~~~~~~~ tel: 039 51-6234666  
           Sito A.A.S.A.: 
http://www.lalleanza.com/aasa.htm
 
 





Mi permetto il tentativo di una prima e superficiale analisi qualitativa, sperando di aver ben capito il problema.
In quasi tutti gli sport dove e' presente una palla si assiste a complicate traettorie (piu' o meno intenzionali) di
quest'ultima. La spiegazione, secondo me, va ricercata in prima analisi nel fatto che il moto di queste sfere avviene in un
fluido (aria) e non e' privo di attriti. Se la palla e' in rotazione su se stessa, vi saranno forze di attrito dirette in una
direzione da un lato e nella direzione opposta dall'altro. Cio' causera' un aumento della pressione dell'aria da una parte e una
depressione dall'altra, di qui lo spostamento nel piano perpendicolare all'asse di rotazione. In alcuni sport, come ad esempio
il baseball dove le palle hanno delle cuciture in rilievo o nel golf dove la loro superficie non e' liscia, si vuole agire con
questi espedienti proprio sugli attriti aumentando (baseball) o diminuendo (golf) il loro effetto (nel baseball, quando si
effettua un lungo tiro, se si imprime alla sfera un moto di rotazione con asse parallelo al terreno e perpendicolare alla
direzione del moto, con il verso di rotazione che sia verso l'alto nella parte anteriore, si ottiene un forte aumento della
pressione dell'aria *sotto* la pallina che tende ad opporsi alla normale caduta per gravita' *tenendola su'*: il tiro risulta
piu' *teso* e dritto).
In seconda analisi agiscono sulla traettoria anche le deformazioni, seguite da oscillazioni, che la palla subisce quando e'
colpita (calcio), ma credo che questi effetti, oltre che molto piu' complessi da calcolare, siano meno influenti.
Carlo Mazzoni

 veloce).
Sei sicuro? Piu' veloce si va con la bicicletta e maggiore e' la velocita'
angolare delle ruote. E poiche' il momento angolare si conserva, maggiore e'
la velocita' delle ruote e maggiore deve essere la forza che serve per far
cambiare direzione all'asse delle ruota.

 sinistra descrivendo la parabola.
Sbagliato, è invece esatto dire che:
Il pallone quindi curverà verso DESTRA ( dove la pressione del fluido è
minore )
descrivando una parabola orizzontale.
[.....]
Ho comunque letto la spiegazione dell'effetto Magnus (sul sito che riporto
più sotto), e penso ci sia
un'imprecisione che può indurre in errore, riporto sotto la parte finale che
dice:
--  la traiettoria del corpo verrà quindi curvata in
direzione opposta al verso di rotazione. --
http://axdel1.bo.infn.it/mflu/html/magnus.html
Come succede in un orologio, non si può evincere il moto delle lancette SOLO
dicendo che si muovono da dx verso sinx o il contrario, tant'è vero che si
usa
dire orario e antiorario per farsi capire.
Riporto comunque a scanso di equivoci la spiegazione ( in inglese data
dalla Britannica) dell'effetto Magnus:
A spinning object moving through a fluid departs from its straight path
because of pressure differences that develop in the fluid as a result of
velocity changes induced by the spinning body. The Magnus effect is a
particular manifestation of Bernoulli's theorem: fluid pressure decreases at
points where the speed of the fluid increases. In the case of a ball
spinning through the air, the turning ball drags some of the air around with
it. Viewed from the position of the ball, the air is rushing by on all
sides. The drag of the side of the ball turning into the air (into the
direction the ball is travelling) retards the airflow, whereas on the other
side the drag speeds up the airflow. Greater pressure on the side where the
airflow is slowed down forces the ball in the direction of the low-pressure
region on the opposite side, where a relative increase in airflow occurs.
http://www.britannica.com/bcom/eb/article/1/0,5716,51281+1+50066,00.html
E anche:
In other words, the Magnus force always points in the same direction that
the front of the ball is turning toward.
http://www.britannica.com/bcom/magazine/article/0,5744,15924,00.html
Ciao, Gianfranco