In che modo la pressione dell'aria di un pallone da calcio influisce sulla distanza che percorre quando viene calciata?
Anche i giocatori adulti dilettanti possono far sbocciare un pallone da calcio di 50 iarde o più in campo, dall'area di porta oltre la linea di metà campo, e portieri professionisti come Edwin van der Sar del Manchester United possono far navigare la palla per tre quarti della lunghezza della intonazione. Un calcio a distanza richiede che la palla si gonfia per essere accettabilmente dura, che l'arbitro prova prima della partita premendo i palmi delle mani su entrambi i lati della palla poco prima del calcio d'inizio. Ingegneri e scienziati sportivi - così come i partecipanti alla fiera della scienza - hanno dedicato attenzione all'apprendimento di come la pressione atmosferica influenzi la distanza di un pallone da calcio quando viene calciata.
Un giovane uomo sta calciando un pallone da calcio. (Immagine: Rolf Bruderer / Blend Images / Getty Images)Requisiti
La FIFA, l'organo di governo internazionale del calcio, richiede ai giocatori adulti di utilizzare una palla tra 27 e 28 pollici intorno, tra 14 e 16 once. in peso, e pressurizzato all'equivalente di 0.6 a 1.1 atmosfere, che si traduce in 8.5 a 15.6 libbre per pollice quadrato. Un manometro a sfera, con un ago inserito nella valvola a sfera di calcio e un quadrante fino a 20 psi, è in grado di indicare con precisione se la palla si trova entro il raggio stabilito. Una palla pratica più economica può essere etichettata per essere gonfiata nel range da 6 a 8 psi; in questo caso l'arbitro deciderà sentendo la palla se rimanere entro le raccomandazioni del produttore o aumentare la pressione al minimo di 8,5 psi, nota la Federazione di calcio degli Stati Uniti sul sito Web Chiedi ad un arbitro di calcio.
effetti
Maggiore è la pressione dell'aria all'interno del pallone da calcio, più lontano andrà quando viene calciato, scrive Bruce Rigsby, ingegnere e appassionato di pallone da calcio, sul sito Soccer Ball World.com. Il tuo calcio trasferisce più energia a una palla rigida, rispetto a una spugnosa, poiché meno energia viene persa a causa della deformazione della superficie della palla. Pertanto, l'entità della pressione dell'aria nella palla influisce sulla distanza dal piede. Lo stesso concetto si applica ad altre attrezzature sportive gonfiate: un pallone da basket rimbalza più in basso se non gonfiato correttamente, e un pneumatico da bicicletta entra in contatto con la strada se non gonfiato, riducendo le prestazioni.
considerazioni
La pressione atmosferica influisce anche sulla distanza percorsa dalla palla quando viene calciata, afferma Rigsby. Più bassa è la pressione, meno attrito. Una palla calciata ad alta quota a Città del Messico, ad esempio, si muove oltre una palla calciata a livello del mare a Miami Beach. Questo è lo stesso principio che porta a così tante corse a casa essere colpite nella casa dei Colorado Rockies, Coors Field, un miglio sopra il livello del mare, come anche una palla da baseball viaggia con meno attrito in quota.
Applicazione
I principi su come la pressione atmosferica influisce su un pallone da calcio calciato rendono l'argomento adatto ai test come parte di un progetto di fiera della scienza. L'educatrice e scrittrice scientifica Muriel Gerhard di Education.com raccomanda di gonfiare un pallone da calcio a livelli basso, medio e alto e calciare la palla con la stessa forza all'interno di una palestra. Chiedere a un aiutante di segnare il punto in cui la pallina si ferma ogni volta. Eseguire tre test ad ogni pressione, registrare i risultati e mediali. Creare un grafico a linee dei dati e riferire sulla propria ipotesi iniziale e su come i risultati li hanno portati a termine.
