Fizik bilgisi ile futbolda, teniste, basketbolda gerçekten çok iyi olabilirsiniz. Mesela 1997 yılında atılan bu frikikte belki de Roberto Carlos fizik kurallarımızı iyi biliyordu. Belki Magnus Etkisi bile…
Bizim futboldan bildiğimiz falso aslında fizikte magnus etkisine karşılık geliyor.
Hatta “Wanted” filminde hani mermilere yön veriliyordu ya işte o da magnus etkisi prensibidir! Isaac Newton bu etkiyi ilk gözlemleyen kişi olmuş. 1672 yılında Cambridge Üniversitesi’nin bahçesinde tenis oynayan öğrencileri gözlemlerken bundan etkilenmiş. Ama ilk tanımlayan ve üzerine çalışmalar yapan kişi
1852’de isminden de anlaşılacağı gibi Heinrich Gustav Magnus’tur.
Newton’un hareket kanunlarına göre bir cismin harekete geçmesi, hareket ederken hızlanması ya da yavaşlaması veya yönünü değiştirmesi için cisme kuvvet uygulanmalıdır. İşte burada dönme etkisi o kadar güçlü ki etki bizi magnusa götürüyor.
Bir topa falsolu vurulduğunda çevresinde ona müdahale eden hava molekülleri ile karşılaşır.
Dönme tarafında olan hava ile kurduğu temasta havayı daha hızlı alırken kendi etrafında havayı içe çeker, ama diğer tarafındaki havayı ittirerek daha yavaş alınmasına neden olacak. Bu nedenle hava topun bir tarafında diğer tarafına göre daha hızlı hareket eder. Yani topun dönme yönü ile havanın hareket yönü aynıysa, hava topun o tarafında daha hızlı akar. Havanın topun etrafında farklı hızlarda hareket etmesi basınç farkına yol açar.
Havanın daha hızlı hareket ettiği kısımda basınç düşecek, yavaş hareket ettiği kısımda basınç yükselecektir. Etrafındaki basınç farkı nedeniyle topun üzerine etki eden kuvvetler dengeli değildir ve basıncın az olduğu tarafa doğru net bir kuvvet ortaya çıkar.
Magnus etkisine hoş geldiniz!…
Tsubasa ve Benjamin çizgi filmlerini hatırlayanlarınız vardır.
İkisinde de özel teknik vuruşlar vardır. Akula vuruşu, serap vuruşu ve kimsenin karşısında duramadığı magnum vuruşu! ?
Uçaklarda havanın kaldırma kuvveti bir nevi bu prensip kullanır. Uçak kanatlarının üst ve alt kısımlarında havanın daha farklı akmasını sağlayarak aerodinamik kuvvetler devreye sokulur.
Kanatın üstünde daha hızlı akan hava altta akana göre daha düşük basınç demektir. Bu basınç farkından uçağımız havada kalır.
Buradan yola çıkarak Formula 1 araçlarını düşünelim o kadar hızlı giderken muazzam yol tutuşlarını neye borçluyuz hiç düşündünüz mü? Yine aynı prensipleri devreye sokarak bunu başarıyorlar. Formula 1 araçlarının kanatlarında basınç farkı oluşturarak yere daha iyi basması sağlanıyor. O zaman basıncın üstte daha fazla olması altta daha az olması gerekiyor.
O zaman da alttan akan hava daha hızlı üstten akan hava daha yavaş olmalı değil mi?
Masa tenisinde topun hafif olmasından kaynaklı bu özellik çok daha rahat gözlemlenecektir. Diğer spor dallarında her an rastladığımız bir özellik olmasa da sadece gerçekten iyiler tarafından yapılırken, masa tenisinde magnus etkisi temel vuruşlardan birini temsil eder.
Keskin nişancıların çok uzun mesafelerde kullanması gereken yöntemlerden biridir hem magnus etkisi. Havada dönerek hareket eden merminin hedefe ulaşması için gerekli hesaplamalarda magnus etkisinden yararlanılmak zorundadır.
Zaten Gustav Magnus topçu mermilerinin neden bazen tahmin edilemez şekilde kıvrıldığını anlamaya çalıştığı deneylerden doğan bir kavramdır magnus etkisi…
1920’lerde Anton Flettnerın, tasarladığı bir gemi bile bu etkiden yararlanarak hareket etmektedir. Yelkenler yerine uzun silindirlerin bulunduğu gemi aynı prensipleri kullanarak yarattığı basınç farkıyla itme gücü elde etmektedir. Aerodinamik kurallarımızı iyi bilirsek nelere ulaşabiliriz farkında mısınız?
Bu arada aerodinamik demişken, aerodinamik hava içinde hareket eden cisimlerin durumlarını inceler.
Mesela buna örnekleme yapalım. Golf topları neden deliklidir hiç düşündünüz mü? İşte bu aerodinamikten kaynaklı! Delikli olması topun daha uzağa gitmesini sağlar.
İlk başta golf topları pürüzsüzmüş. Sonra uyanık golfçüler bir şey fark etmiş bir top ne kadar yıpranırsa pürüzsüzlüğünü ne kadar yitirirse daha uzağa gittiği görülmüş! ? Golfte de farkında olmadan fiziği devreye sokmuşlar. Sonradan bilerek toplara zarar vermeye, çukur açmaya başlamışlar. ? Çukur açtıkça daha uzağa gidince artık golf topları çukurlu olmaya başlamış.
Pürüzsüz top havada giderken havayı yarar ve hava ona direnç uygular. En iyi aerodinamik yapı bu havayı yararken havanın arkasında tekrar birleşeni ile olur. Ama golf toplarında topun arkasında hava birleşemiyor çünkü arkasında ufak dönen hava burgaçları oluşuyor ve havanın birleşmesini engelliyor.
Ve bu şekilde fren etkisi oluşuyor. Ama delikli topta her yerinde o çukurlara giren hava, burgaçlar oluşturduğu için bir katman gibi top sarılır ve havayı rahatça yararken havanın arkasında birleşmesini sağlar. Ve harika bir aerodinamik yapı ile normal pürüzsüz topdan iki kat daha ileri gider.
Aerodinamik ve magnus etkisinde daha doğrusu fizikte iyi olursak belki efsane Michael Jordan gibi atışlar bile yapabiliriz! Neden olmasın? ?
