CÂU CHUYỆN KHOA HỌC 165

(ĐC sưu tầm trên NET)

 

Cuối cùng thì khoa học đã biết được bí mật của sinh vật có cặp mắt "vô lý" nhất mọi thời đại

Cuối cùng thì khoa học đã biết được bí mật của sinh vật có cặp mắt "vô lý" nhất mọi thời đại

J.D, Theo Helino 14:30 30/11/2019

Bật mí luôn cho bạn biết, cái con chúng ta đang nói ở đây là tôm tích - hay còn gọi là bề bề đó.

• Vlogger nổi tiếng gây tranh cãi vì hái thực vật quý hiếm để nấu với mỳ tôm, ăn xong còn chê đắng
• Bạn đã bao giờ thấy một con tôm lột xác chưa? Nó ấn tượng thế này cơ mà!
• Tôm hùm đất ở Trung Quốc: Từ sinh vật bị căm ghét, cơn ác mộng của nông dân trồng lúa bỗng trở thành "bát cơm" tỷ đô

Tôm tích - hay bề bề - có lẽ đã rất quen thuộc với chúng ta rồi. Nhưng bên cạnh việc là một... món hải sản tuyệt vời khi lên đĩa, loài vật này còn một sự thật cực kỳ bất ngờ mà rất ít người trong chúng ta biết đến, liên quan đến cặp mắt của chúng.
Sự thật là, đôi mắt của bề bề là một cặp mắt... vô lý nhất lịch sử, có thể khiến con người phải hổ thẹn vì tầm nhìn hạn hẹp của mình. Sinh vật này không những cảm nhận được sóng ánh sáng thường thấy, mà sóng cực tím lẫn ánh sáng phân cực cũng nhìn được. Chúng thậm chí còn thấy cả sóng ánh sáng phát ra từ tế bào ung thư. Nghe bá đạo chưa.

Vấn đề nằm ở chỗ khả năng bá đạo này lại được xử lý bằng một bộ não cực kỳ nhỏ, thậm chí được coi là tí hon. Đây chính là điểm vô lý đùng đùng mà khoa học không thể lý giải được, cho đến một nghiên cứu gần đây. Bằng việc sử dụng nhiều phương pháp kỹ thuật tinh vi, các chuyên gia từ Thụy Điển, Mỹ và Úc đã phân tích được cấu trúc trong hệ thần kinh của tôm tích, và hiểu được bằng cách nào sinh vật này lại có cặp mắt đỉnh của đỉnh như vậy.
Cặp mắt vô lý nhất mọi thời đại
Dành cho những ai chưa biết, tôm tít thuộc chi Stomatopoda với 450 loài khác nhau và đủ loại kích cỡ. Dù có tên như vậy nhưng chúng không thực sự là tôm, mà có họ gần với cua hơn. Chúng có tên gọi như vậy là vì hình dạng quá giống mà thôi.
Lý do chính xác vì sao cặp mắt của tôm tích vô lý như vậy thì chưa hoàn toàn được làm rõ. Các chuyên gia đặt ra giả thuyết rằng nó liên quan đến khả năng cảm nhận giới tính, hoặc để nhận biết những thông điệp của riêng chúng mà con người vẫn chưa tìm ra. Nhưng dù vì lý do gì, vẫn cần đến các phân tích chi tiết hơn.

Trên thực tế, mắt của con người không tệ, thậm chí còn tốt là đằng khác. Nhưng hầu hết chúng ta chỉ có vài loại tế bào cảm nhận ánh sáng, chia thành 3 phổ điện từ trường. Chỉ với 3 phổ này, chúng ta có thể phân biệt được tới 10 triệu màu.
Với tôm tích thì khác. Dựa theo phân tích của khoa học, chúng có 2 cặp mắt kép với cả chục thụ thể cảm nhận ánh sáng, đủ để thấy được cả tia cực tím và tia phân cực. Ngoài ra, mỗi con mắt lại hoạt động một cách riêng lẻ, cho thấy hình ảnh 3 chiều trên gần như mọi góc độ.
Nhưng làm cách nào bộ não giản đơn của chúng có thể xử lý được ngần ấy thông tin phức tạp? Để tìm ra lý do, các chuyên gia quyết định tập trung vào khối tế bào thần kinh nơi cuống mắt của tôm tích, được gọi là "reniform". Cấu trúc này vốn được phát hiện ở các loài vật không xương sống từ cách đây cả trăm năm, nhưng chưa bao giờ nhận được sự quan tâm đúng mực.
Các chuyên gia dõi theo con đường dẫn truyền thần kinh nối giữa reniform đến các khu vực khác trong não bộ, tạo ra một bản đồ liên quan đến hệ thống thị giác của tôm tích.

Một đường dẫn đã nối với khu vực gọi là "lobula" (thùy não). Với các loài không xương sống khác, khu vực này chịu trách nhiệm xử lý toàn bộ thông tin liên quan đến thị giác, rồi biến nó thành thứ ý nghĩa đối với từng sinh vật.
"Cấu trúc này cho phép tôm tích thu thập thông tin bậc cao hơn bình thường," - Nicholas Strausfeld từ ĐH Arizona, tác giả nghiên cứu chia sẻ.
Một đường dẫn khác nối với cấu trúc thần kinh giống với nấm, có dạng chữ T. Khu vực này chịu trách nhiệm cho quá trình học hỏi và cảm nhận mùi hương ở các loài vật khác. Nói một cách chính xác, khoa học vẫn tin rằng động vật giáp xác không có khu vực này, nhưng riêng tôm tích thì có thứ từa tựa như thế. Nhờ cấu trúc này, chúng có thể xử lý thông tin hình ảnh từ vùng thùy não, sau đó chuyển đến các khu vực khác để tạo ra ký ức.
Vài năm trước, Strausfeld và các cộng sự đã chứng minh reniform có tồn tại ở loài cua, và chịu trách nhiệm cho quá trình hình thành ký ức. Với tôm tít, có thể chức năng cũng tương tự.
Nghiên cứu như vậy để làm gì?
Việc từ khi nào các loài thuộc chi Stomatopod có thể phát triển hệ thần kinh phức tạp như vậy vẫn còn là một dấu hỏi. Vậy nên, bước tiếp theo các chuyên gia sẽ tìm hiểu ở các loài vật khác, xem chúng hoạt động như thế nào để có cái nhìn chính xác hơn.
Hàng trăm triệu năm tiến hóa đã qua, rất khó để cho rằng não bộ của tôm tích sẽ giúp chúng ta hiểu hơn về con người. Tuy nhiên, cặp mắt của tôm tích có thể góp phần hiện thực hóa nhiều ý tưởng, từ thiết bị phát hiện ung thư, đến những cảm biến camera chất lượng hơn.
Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Comparative Neurology.

Tham khảo: Science Alert

Theo Helino

Phát hiện con lười trốn dưới hố xí xây trong rừng Amazon, những gì xảy ra sau đó khiến bất kỳ ai cũng thấy... buồn nôn đến tột độ 

Những sự thật khoa học ít được biết đến sẽ khiến bạn không khỏi hoài nghi

Dân trí Tắc kè uống nước từ chính mắt của chúng; gấu koala con ăn phân của mẹ để xây dựng hệ vi sinh đường ruột, loài cú có thể ngồi xếp bằng, và còn nhiều sự thật khoa học thú vị khác đang chờ bạn khám phá.

Hạt dâu tây giống với… quả xoài?

Nhấn để phóng to ảnh

Không phải loài động vật bị bạch tạng nào cũng chỉ có mỗi màu trắng

Nhấn để phóng to ảnh

Khả năng đầy thú vị của loài cú

Nhấn để phóng to ảnh

Điều gì mang đến khả năng đàn hồi tuyệt vời cho dây nhảy bungee

Nhấn để phóng to ảnh

Cách uống nước đặc biệt của tắc kè

Nhấn để phóng to ảnh

Loại “sữa chua” đặc biệt của gấu koala con

Nhấn để phóng to ảnh

Cơ thể của cá voi khổng lồ đến mức nào?

Nhấn để phóng to ảnh

Con số đầy ấn tượng về đại văn hào Shakespeare

Các quy luật vật lý đằng sau cú sút bóng

Thiện Tâm | 10/12/2019 15:50

6

Hình minh họa

Bóng đá là môn thể thao đòi hỏi tốc độ, sức mạnh, sức bền và chiến lược, nhưng hẳn là việc kiểm soát trái bóng tốt cũng đòi hỏi sự am tường về vật lý.

• Mùa đông ai cũng ngáp ngắn ngáp dài đầy mệt mỏi? Không phải vì lười, có lý do đầy khoa học đấy  
• Những sự thật thú vị về hành tinh gần Mặt trời nhất - sao Thủy  
• Nếu nhìn thấy anh họa sĩ đầu tiên, thì bạn rất giàu trí tưởng tượng  

Bài viết này sẽ phân tích các quy luật vật lý được phản ánh như thế nào trong bóng đá. Một số việc có vẻ rất tầm thường, nhưng những logic vật lý của chúng lại rất thú vị.
Các định luật chuyển động của Newton
Theo định luật 1 của Newton, nếu không có lực nào tác động vào một trái bóng, nó sẽ tiếp tục chuyển động với cùng vận tốc và hướng như cũ.
Khi chúng ta đặt trái bóng trên cỏ, nó sẽ nằm yên ở đó (chuyển động bằng không) vì không có lực nào tác động. Tuy nhiên, sau khi chúng ta đá bóng, nó sẽ tiếp tục di chuyển theo hướng ta đá nó. Tốc độ của nó sẽ giảm dần do ma sát, nhưng hướng chuyển động sẽ vẫn như cũ.
Theo định luật 2 của Newton, một lực tác động lên một vật thể sẽ thay đổi gia tốc của vật thể đó – tức tỷ lệ thay đổi tốc độ của vật thể. Khi chúng ta đá vào trái bóng, lực tác động lên bóng sẽ tạo ra gia tốc từ vận tốc bằng 0 đến hàng chục km/h.
Khi bóng rời khỏi chân, nó bắt đầu giảm tốc (gia tốc âm) vì lực ma sát được sinh ra đang cố gắng chống lại chuyển động của nó.
Nếu chúng ta đá vào một trái bóng trong không gian vũ trụ, ở đó không có lực ma sát, nó có thể tăng tốc trong thời gian của cú đá, và sau đó tiếp tục chuyển động ở vận tốc không đổi theo hướng ta đã sút bóng cho đến khi nó chạm phải các vật thể khác hoặc một lực khác tác động lên nó.

Khác biệt giữa cú sút bằng má bàn chân và bằng mũi bàn chân
Hai điều sẽ xuất hiện khi chúng ta đá trái bóng bằng má trong. Thứ nhất, động năng lên trái bóng là khá hạn chế, điều này khiến cho bóng không đi được xa. Thứ hai, chúng ta điều khiển trái bóng với cả bản chân, vì thế trái bóng sẽ đi đúng quỹ đạo mà cầu thủ đã nhắm tới. Khi cầu thủ sút bóng bằng mũi bàn chân, bóng sẽ đi mạnh hơn nhưng sẽ kém chính xác hơn.
Vấn đề xảy ra với cú sút bóng bằng mũi bàn chân, đó là cầu thủ cung cấp cho trái bóng một lực rất mạnh ở diện tích tiếp xúc nhỏ – đó là đầu các ngón chân. Thêm nữa, nếu bạn đá bóng trên bãi biển bằng chân trần, bạn sẽ bị đau khi chạm bóng bằng mũi bàn chân do lực tác động bị tập trung vào một điểm nhỏ.
Ngược lại, lực tác động vào trái bóng trong cú sút bằng má bàn chân được phân bổ trên diện tích rộng hơn khiến cho người sút bóng không bị đau.
Nhắm vào đâu trên trái bóng khi sút bằng mũi bàn chân?
Khi sút bóng bằng mũi bàn chân, nếu điểm va chạm nằm ở chính giữa trái bóng, nó sẽ đi theo quỹ đạo thẳng và mạnh, và bóng sẽ lăn trên sân cỏ cho đến khi lực ma sát khiến nó dừng lại.
Ngược lại, nếu điểm chạm không ở tâm trái bóng, nó sẽ tự quay quanh trục, tùy vào điểm tác động. Va chạm ở phía trên trái bóng sẽ khiến bóng quay tròn về phía trước. Chạm ở phía đáy của bóng sẽ biến nó về phía sau. Tuy vậy, trong cả hai trường hợp, sau một khoảng thời gian ngắn, lực ma sát gây ra với trái bóng bởi mặt cỏ sẽ khiến cho bóng quay tròn về phía trước.

Điều thú vị hơn là khi cầu thủ sút bóng ở bên cạnh trái bóng, trái bóng bắt đầu quay tròn trong không trung tùy thuộc vào điểm sút bóng. Khi điểm chạm bóng là phía ngoài bóng và xuống thấp một chút gần đáy trái bóng, điều tuyệt vời sẽ xuất hiện: trái bóng sẽ bay lên không trung trong khi tự quay quanh trục của nó.
Lúc đầu, bóng sẽ bay chính xác theo hướng sút bóng, và nó sẽ chậm dần do lực ma sát của không khí, chuyển động quay của bóng sẽ khiến không khí ở một bên của bóng chuyển động nhanh hơn bên còn lại, vì thế sau đó bóng sẽ chuyển hướng sang trái hoặc phải, tùy thuộc vào điểm tác động của lực vào trái bóng.
Điều này được gọi là hiệu ứng Magnus, tên thường được gọi hơn là cú sút "hình quả chuối. (như cú sút phạt hình quả chuối nổi tiếng của Roberto Carlos – đội tuyển Brazil).

Sơ đồ minh họa cú sút không thể tin nổi của Roberto Carlos vào đội tuyển Pháp 22 năm trước.

Một ví dụ khác trong một trận đấu, trái bóng được sút ở phía điểm phạt góc, ở một góc 1800 với khung thành, nhưng bóng vẫn bay vào lưới. Trong trường hợp này, giống như phía trên, cầu thủ chạm bóng rất mạnh, với sự tự quay tròn, trái bóng đã đổi hướng gần như hoàn toàn thành quỹ đạo hình trái chuối vào bay vào khung thành.
Liệu cú sút hình trái chuối đủ mạnh có khiến trái bóng bay ngược trở lại?

Rất tiếc là không. Không kể là cú sút mạnh ra sao và chính xác thế nào, vì trái bóng bay trong không khí và ma sát của không khí sẽ làm cho nó bay chậm lại, khiến cho bán kính quay của trái bóng trở lên nhỏ dần.
Trái bóng về lý thuyết có bay thành hình tròn nhỏ hơn dần, nhưng để có thể làm như thế, nó cần phải tự quay cực nhanh xung quanh trục, nhanh hơn rất nhiều so với trường hợp cầu thủ có thể tạo ra bằng cú sút của mình.
Vì sao các cầu thủ sút bóng bổng để ghi bàn trong trường hợp cách xa khung thành?
Theo định luật 2 Newton, một lực tác động vào vật thể sẽ khiến cho nó tăng tốc. Khi lực tác động không còn và có 1 lực theo hướng ngược lại, sẽ khiến cho đối tượng giảm tốc. Khi một cầu thủ sút bóng, anh ta tác động một lực vào trái bóng khiến nó tăng tốc thành tốc độ cao.
Tại thời điểm bóng rời khỏi chân cầu thủ, nó sẽ dừng tăng tốc, và từ thời điểm đó trở đi, chỉ có 2 lực tác động vào nó: lực ma sát của không khí khiến bóng đi chậm lại và trọng lực kéo bóng rơi xuống.
Khi bóng đang bay, nó bay chậm dần và rơi xuống thấp dần, để khiến cho trái bóng có thể bay gọn vào khung thành thay vì rơi xuống quá sớm, nó cần được sút đủ cao. Do đó lần sau khi bạn thấy một cầu thủ sút bóng từ nửa sân vào lưới, một hiện tượng vật lý rất phức tạp đã được thực hiện.

Nếu bạn muốn sút bóng đang bay chuyền cho đồng đội, bạn cần nhắm hướng như thế nào?
Khi một cầu thủ B nhận đường chuyền từ đồng đội A, điều gì xảy ra nếu anh ta sút trái bóng đang bay thẳng về phía cầu thủ C mà không làm bóng dừng lại? Hướng của trái bóng sẽ tạo thành do 2 vectơ lực, từ cú sút của A và B, theo sơ đồ sau (mũi tên đậm: hướng đá; mũi tên gạch: hướng bóng di chuyển):
Một lựa chọn khác đơn giản hơn, đó là dừng trái bóng lại rồi tiếp tục sút đi.
Sự khác biệt giữa việc phá bóng và bắt bóng ở cầu môn
Năng lượng có thể tạo thành công hoặc lực, tạo ra chuyển động hoặc sinh nhiệt… Năng lượng không bao giờ mất đi, mà chuyển từ đối tượng này sang đối tượng khác, và từ dạng này sang dạng khác (từ động năng sang nhiệt năng…) Khi một trái bóng bay đến thủ môn với tốc độ cao, anh ta có 2 lựa chọn: bắt bóng bằng 2 tay hoặc phá bóng ra.
Trái bóng bay tới khung thành với một động năng rất lớn. Theo định luật bảo toàn năng lượng, năng lượng không thể bị mất đi, mà cần chuyển hóa từ đối tượng này sang đối tượng khác, từ dạng này sang dạng khác.
Vì năng lượng của trái bóng là cao, phá bóng bằng tay có thể gây chấn thương cho thủ môn vì năng lượng của trái bóng bị hấp thụ hoàn toàn vào lòng bàn tay của thủ môn (một diện tích nhỏ), và một phần năng lượng phản xạ vào trái bóng khi nó được đẩy sang hướng khác. Vì thế, rất nhiều thủ môn chọn cách phá bóng thay vì bắt bóng vì nó khiến anh ta đỡ phải chịu lực lớn.
Ngược lại, khi thủ môn bắt bóng, anh ta dừng trái bóng trong tay và hấp thụ năng lượng của trái bóng, với cú sút đủ mạnh, anh ta sẽ bị đẩy lùi về phía sau. Vì vậy, thủ môn thường nằm đè lên bóng hoặc xoay tròn với trái bóng – điều này sẽ khiến anh ta kiểm soát tốt năng lượng lớn đi cùng trái bóng, ngăn cản bóng đi vào khung thành.
Vì sao cầu thủ đi giày đinh?

• Mùa đông ai cũng ngáp ngắn ngáp dài đầy mệt mỏi? Không phải vì lười, có lý do đầy khoa học đấy

Khác với các môn thể thao khác, bóng đá được chơi trên sân cỏ. Cỏ có bề mặt rất trơn, nhưng nó cũng tạo ra rất nhiều ma sát với trái bóng. Khi bóng lăn trên cỏ, cỏ chà xát trái bóng và khiến nó chậm lại.
Tuy nhiên, các cầu thủ bị ảnh hưởng khá ít bởi mặt cỏ, thậm chí là hoàn toàn ngược lại: họ có thể bị trượt trên mặt cỏ. Những chiếc đinh trên giày giữ cầu thủ đứng trên mặt cỏ và giữ họ không bị trượt đi.
Nhưng đó không phải là vai trò duy nhất của đôi giày đinh. Nhờ những chiếc đinh đứng trên mặt sân cỏ thay vì cả bàn chân dẫm lên mặt cỏ, các cầu thủ có thể chạy nhanh hơn.
Điều này giống như những chú báo săn, với bộ vuốt cắm trên mặt đất, khi chúng chạy, hoàn toàn chạy trên bộ vuốt của mình. Điều này giảm đi ma sát giữa báo săn với mặt đất, giúp chúng chạy nhanh hơn để săn mồi.
Cuối cùng, theo định luật thứ 3 của Newton, bất kể lực tác động nào cũng tạo một phản lực có hướng ngược lại và độ lớn tương đương. Những đôi giày đinh cũng giúp hấp thụ các phản lực từ các trái bóng khi các cầu thủ sút bóng, khiến cho họ không bị đau khi sút.
Tiến sỹ Erez Garty
Viện nghiên cứu Khoa học Giáo dục Davidson

Bắt được 'quái vật vũ trụ' phóng năng lượng hủy diệt, gấp 10 tỷ năm hoạt động của Mặt Trời

Theo VN Review

Nhấn để phóng to ảnh

Minh Nhật

Theo BS

Các quy luật vật lý đằng sau cú sút bóng

Thiện Tâm | 10/12/2019 15:50

6

Hình minh họa

Bóng đá là môn thể thao đòi hỏi tốc độ, sức mạnh, sức bền và chiến lược, nhưng hẳn là việc kiểm soát trái bóng tốt cũng đòi hỏi sự am tường về vật lý.

• Mùa đông ai cũng ngáp ngắn ngáp dài đầy mệt mỏi? Không phải vì lười, có lý do đầy khoa học đấy  
• Những sự thật thú vị về hành tinh gần Mặt trời nhất - sao Thủy  
• Nếu nhìn thấy anh họa sĩ đầu tiên, thì bạn rất giàu trí tưởng tượng  

Bài viết này sẽ phân tích các quy luật vật lý được phản ánh như thế nào trong bóng đá. Một số việc có vẻ rất tầm thường, nhưng những logic vật lý của chúng lại rất thú vị.
Các định luật chuyển động của Newton
Theo định luật 1 của Newton, nếu không có lực nào tác động vào một trái bóng, nó sẽ tiếp tục chuyển động với cùng vận tốc và hướng như cũ.
Khi chúng ta đặt trái bóng trên cỏ, nó sẽ nằm yên ở đó (chuyển động bằng không) vì không có lực nào tác động. Tuy nhiên, sau khi chúng ta đá bóng, nó sẽ tiếp tục di chuyển theo hướng ta đá nó. Tốc độ của nó sẽ giảm dần do ma sát, nhưng hướng chuyển động sẽ vẫn như cũ.
Theo định luật 2 của Newton, một lực tác động lên một vật thể sẽ thay đổi gia tốc của vật thể đó – tức tỷ lệ thay đổi tốc độ của vật thể. Khi chúng ta đá vào trái bóng, lực tác động lên bóng sẽ tạo ra gia tốc từ vận tốc bằng 0 đến hàng chục km/h.
Khi bóng rời khỏi chân, nó bắt đầu giảm tốc (gia tốc âm) vì lực ma sát được sinh ra đang cố gắng chống lại chuyển động của nó.
Nếu chúng ta đá vào một trái bóng trong không gian vũ trụ, ở đó không có lực ma sát, nó có thể tăng tốc trong thời gian của cú đá, và sau đó tiếp tục chuyển động ở vận tốc không đổi theo hướng ta đã sút bóng cho đến khi nó chạm phải các vật thể khác hoặc một lực khác tác động lên nó.

Khác biệt giữa cú sút bằng má bàn chân và bằng mũi bàn chân
Hai điều sẽ xuất hiện khi chúng ta đá trái bóng bằng má trong. Thứ nhất, động năng lên trái bóng là khá hạn chế, điều này khiến cho bóng không đi được xa. Thứ hai, chúng ta điều khiển trái bóng với cả bản chân, vì thế trái bóng sẽ đi đúng quỹ đạo mà cầu thủ đã nhắm tới. Khi cầu thủ sút bóng bằng mũi bàn chân, bóng sẽ đi mạnh hơn nhưng sẽ kém chính xác hơn.
Vấn đề xảy ra với cú sút bóng bằng mũi bàn chân, đó là cầu thủ cung cấp cho trái bóng một lực rất mạnh ở diện tích tiếp xúc nhỏ – đó là đầu các ngón chân. Thêm nữa, nếu bạn đá bóng trên bãi biển bằng chân trần, bạn sẽ bị đau khi chạm bóng bằng mũi bàn chân do lực tác động bị tập trung vào một điểm nhỏ.
Ngược lại, lực tác động vào trái bóng trong cú sút bằng má bàn chân được phân bổ trên diện tích rộng hơn khiến cho người sút bóng không bị đau.
Nhắm vào đâu trên trái bóng khi sút bằng mũi bàn chân?
Khi sút bóng bằng mũi bàn chân, nếu điểm va chạm nằm ở chính giữa trái bóng, nó sẽ đi theo quỹ đạo thẳng và mạnh, và bóng sẽ lăn trên sân cỏ cho đến khi lực ma sát khiến nó dừng lại.
Ngược lại, nếu điểm chạm không ở tâm trái bóng, nó sẽ tự quay quanh trục, tùy vào điểm tác động. Va chạm ở phía trên trái bóng sẽ khiến bóng quay tròn về phía trước. Chạm ở phía đáy của bóng sẽ biến nó về phía sau. Tuy vậy, trong cả hai trường hợp, sau một khoảng thời gian ngắn, lực ma sát gây ra với trái bóng bởi mặt cỏ sẽ khiến cho bóng quay tròn về phía trước.

Điều thú vị hơn là khi cầu thủ sút bóng ở bên cạnh trái bóng, trái bóng bắt đầu quay tròn trong không trung tùy thuộc vào điểm sút bóng. Khi điểm chạm bóng là phía ngoài bóng và xuống thấp một chút gần đáy trái bóng, điều tuyệt vời sẽ xuất hiện: trái bóng sẽ bay lên không trung trong khi tự quay quanh trục của nó.
Lúc đầu, bóng sẽ bay chính xác theo hướng sút bóng, và nó sẽ chậm dần do lực ma sát của không khí, chuyển động quay của bóng sẽ khiến không khí ở một bên của bóng chuyển động nhanh hơn bên còn lại, vì thế sau đó bóng sẽ chuyển hướng sang trái hoặc phải, tùy thuộc vào điểm tác động của lực vào trái bóng.
Điều này được gọi là hiệu ứng Magnus, tên thường được gọi hơn là cú sút "hình quả chuối. (như cú sút phạt hình quả chuối nổi tiếng của Roberto Carlos – đội tuyển Brazil).

Sơ đồ minh họa cú sút không thể tin nổi của Roberto Carlos vào đội tuyển Pháp 22 năm trước.

Một ví dụ khác trong một trận đấu, trái bóng được sút ở phía điểm phạt góc, ở một góc 1800 với khung thành, nhưng bóng vẫn bay vào lưới. Trong trường hợp này, giống như phía trên, cầu thủ chạm bóng rất mạnh, với sự tự quay tròn, trái bóng đã đổi hướng gần như hoàn toàn thành quỹ đạo hình trái chuối vào bay vào khung thành.
Liệu cú sút hình trái chuối đủ mạnh có khiến trái bóng bay ngược trở lại?

Rất tiếc là không. Không kể là cú sút mạnh ra sao và chính xác thế nào, vì trái bóng bay trong không khí và ma sát của không khí sẽ làm cho nó bay chậm lại, khiến cho bán kính quay của trái bóng trở lên nhỏ dần.
Trái bóng về lý thuyết có bay thành hình tròn nhỏ hơn dần, nhưng để có thể làm như thế, nó cần phải tự quay cực nhanh xung quanh trục, nhanh hơn rất nhiều so với trường hợp cầu thủ có thể tạo ra bằng cú sút của mình.
Vì sao các cầu thủ sút bóng bổng để ghi bàn trong trường hợp cách xa khung thành?
Theo định luật 2 Newton, một lực tác động vào vật thể sẽ khiến cho nó tăng tốc. Khi lực tác động không còn và có 1 lực theo hướng ngược lại, sẽ khiến cho đối tượng giảm tốc. Khi một cầu thủ sút bóng, anh ta tác động một lực vào trái bóng khiến nó tăng tốc thành tốc độ cao.
Tại thời điểm bóng rời khỏi chân cầu thủ, nó sẽ dừng tăng tốc, và từ thời điểm đó trở đi, chỉ có 2 lực tác động vào nó: lực ma sát của không khí khiến bóng đi chậm lại và trọng lực kéo bóng rơi xuống.
Khi bóng đang bay, nó bay chậm dần và rơi xuống thấp dần, để khiến cho trái bóng có thể bay gọn vào khung thành thay vì rơi xuống quá sớm, nó cần được sút đủ cao. Do đó lần sau khi bạn thấy một cầu thủ sút bóng từ nửa sân vào lưới, một hiện tượng vật lý rất phức tạp đã được thực hiện.

Nếu bạn muốn sút bóng đang bay chuyền cho đồng đội, bạn cần nhắm hướng như thế nào?
Khi một cầu thủ B nhận đường chuyền từ đồng đội A, điều gì xảy ra nếu anh ta sút trái bóng đang bay thẳng về phía cầu thủ C mà không làm bóng dừng lại? Hướng của trái bóng sẽ tạo thành do 2 vectơ lực, từ cú sút của A và B, theo sơ đồ sau (mũi tên đậm: hướng đá; mũi tên gạch: hướng bóng di chuyển):
Một lựa chọn khác đơn giản hơn, đó là dừng trái bóng lại rồi tiếp tục sút đi.
Sự khác biệt giữa việc phá bóng và bắt bóng ở cầu môn
Năng lượng có thể tạo thành công hoặc lực, tạo ra chuyển động hoặc sinh nhiệt… Năng lượng không bao giờ mất đi, mà chuyển từ đối tượng này sang đối tượng khác, và từ dạng này sang dạng khác (từ động năng sang nhiệt năng…) Khi một trái bóng bay đến thủ môn với tốc độ cao, anh ta có 2 lựa chọn: bắt bóng bằng 2 tay hoặc phá bóng ra.
Trái bóng bay tới khung thành với một động năng rất lớn. Theo định luật bảo toàn năng lượng, năng lượng không thể bị mất đi, mà cần chuyển hóa từ đối tượng này sang đối tượng khác, từ dạng này sang dạng khác.
Vì năng lượng của trái bóng là cao, phá bóng bằng tay có thể gây chấn thương cho thủ môn vì năng lượng của trái bóng bị hấp thụ hoàn toàn vào lòng bàn tay của thủ môn (một diện tích nhỏ), và một phần năng lượng phản xạ vào trái bóng khi nó được đẩy sang hướng khác. Vì thế, rất nhiều thủ môn chọn cách phá bóng thay vì bắt bóng vì nó khiến anh ta đỡ phải chịu lực lớn.
Ngược lại, khi thủ môn bắt bóng, anh ta dừng trái bóng trong tay và hấp thụ năng lượng của trái bóng, với cú sút đủ mạnh, anh ta sẽ bị đẩy lùi về phía sau. Vì vậy, thủ môn thường nằm đè lên bóng hoặc xoay tròn với trái bóng – điều này sẽ khiến anh ta kiểm soát tốt năng lượng lớn đi cùng trái bóng, ngăn cản bóng đi vào khung thành.
Vì sao cầu thủ đi giày đinh?

• Mùa đông ai cũng ngáp ngắn ngáp dài đầy mệt mỏi? Không phải vì lười, có lý do đầy khoa học đấy

Khác với các môn thể thao khác, bóng đá được chơi trên sân cỏ. Cỏ có bề mặt rất trơn, nhưng nó cũng tạo ra rất nhiều ma sát với trái bóng. Khi bóng lăn trên cỏ, cỏ chà xát trái bóng và khiến nó chậm lại.
Tuy nhiên, các cầu thủ bị ảnh hưởng khá ít bởi mặt cỏ, thậm chí là hoàn toàn ngược lại: họ có thể bị trượt trên mặt cỏ. Những chiếc đinh trên giày giữ cầu thủ đứng trên mặt cỏ và giữ họ không bị trượt đi.
Nhưng đó không phải là vai trò duy nhất của đôi giày đinh. Nhờ những chiếc đinh đứng trên mặt sân cỏ thay vì cả bàn chân dẫm lên mặt cỏ, các cầu thủ có thể chạy nhanh hơn.
Điều này giống như những chú báo săn, với bộ vuốt cắm trên mặt đất, khi chúng chạy, hoàn toàn chạy trên bộ vuốt của mình. Điều này giảm đi ma sát giữa báo săn với mặt đất, giúp chúng chạy nhanh hơn để săn mồi.
Cuối cùng, theo định luật thứ 3 của Newton, bất kể lực tác động nào cũng tạo một phản lực có hướng ngược lại và độ lớn tương đương. Những đôi giày đinh cũng giúp hấp thụ các phản lực từ các trái bóng khi các cầu thủ sút bóng, khiến cho họ không bị đau khi sút.
Tiến sỹ Erez Garty
Viện nghiên cứu Khoa học Giáo dục Davidson

Bắt được 'quái vật vũ trụ' phóng năng lượng hủy diệt, gấp 10 tỷ năm hoạt động của Mặt Trời

Theo VN Review