Cristiano Ronaldo trafia w piłkę nawet po ciemku

- Po pierwsze, zmiany temperatur wpływają na zmianę gęstości powietrza. Im niższa temperatura, tym większa gęstość – tłumaczy prof. Beata Bochentyn z Wydziału Fizyki Technicznej i Matematyki Stosowanej Politechniki Gdańskiej, która od wielu lat wraz z prof. Aleksandrą Mielewczyk-Gryń - z tego samego wydziału - analizuje zjawiska fizyczne zachodzące w rozgrywkach sportowych.

- Sama zmiana temperatury z 25 na 15 st. C zwiększa gęstość powietrza o ponad 3 proc. To z kolei przekłada się na zwiększenie siły oporu aerodynamicznego działającego na piłkę. Dodatkowo „Lewy” zmodyfikował sposób poruszania i nie zmienił, jak zwykle, tempa przy nabiegu. Wcześniej niemal zawsze wyraźne zwalniał bezpośrednio przed kopnięciem piłki, a tym razem podbiegł do niej z dość jednostajną prędkością – mówi prof. Aleksandra Mielewczyk-Gryń. – Jego ruch przed kopnięciem był dlatego dużo mniej sprężysty, a stopa przemieściła się po bardziej płaskim torze. Tym razem na pewno poleciała zbyt płasko i zbyt wolno. Nasz kapitan chciał zapewne zmylić przeciwnika i zmienił technikę strzału, ale czasami lepiej nie modyfikować czegoś, co do tej pory świetnie działało – dodaje.

Beata Bochentyn: - Od ponad dziesięciu lat robimy wykłady popularno-naukowe. Zawsze chciałyśmy przedstawiać fizykę w bardzie „zjadliwy” sposób, by to co mówimy, było bardziej przystępne dla słuchaczy. Kiedy mówimy, czym się zajmujemy, to zazwyczaj słyszymy: „O, mój, Boże. Jak ja nienawidziłem fizyki”. To jest standard, a przecież tak nie musi być.

Aleksandra Mielewczyk-Gryń: Ja też przez dłuższy czas nie lubiłam fizyki, miałam kiepskie wyniki, ale to się zmieniło dzięki podejściu nauczyciela. Staramy się popularyzować fizykę na wczesnym etapie życia słuchaczy, ale z nią jest ten problem, że wchodzi do programu nauczania bardzo późno, bo w VII klasie szkoły podstawowej, a dzieci już intuicyjnie potrafią zrozumieć wiele rzeczy kiedy są mniejsze. Większość dzieciaków gra w piłkę, albo jeździ na rowerze i dlatego sport jest dobrym otwarciem, bo mogą zobaczyć coś, co robią na co dzień. Chodzi nam o to, by zniwelować bariery między wykładowcą a słuchaczem. Kiedy wychodzimy w szortach, mówimy do nich: „Cześć, jestem Ola. Czy widzieliście ostatni mecz „Lewego?”. Wtedy bariera znika.

Od ponad dziesięciu lat robimy wykłady popularno-naukowe. Zawsze chciałyśmy przedstawiać fizykę w bardzie „zjadliwy” sposób, by to co mówimy, było bardziej przystępne dla słuchaczy. Kiedy mówimy, czym się zajmujemy, to zazwyczaj słyszymy: „O, mój, Boże. Jak ja nienawidziłem fizyki”. To jest standard, a przecież tak nie musi być.

prof. Beata Bochentyn / Politechnika Gdańska

Co Panie zainspirowało do tego, by zająć się popularyzowaniem fizyki poprzez sport?

B.B. - To był chyba czas boomu skoków narciarskich. Była zima, więc Polska żyła skokami. Byłyśmy wraz z Olą angażowane w wykłady Polskiego Towarzystwa Fizycznego dla szkół patronackich. Pomyślałyśmy, po co znowu mamy opowiadać o kinematyce w odpychający sposób? Nazwijmy to inaczej, a skutecznie przemycimy tę samą fizykę w inny sposób. Spróbujmy pokazać jak ona działa w tym, co nas interesuje. Później pojawiła się fizyka jazdy na rowerze, która okazała się być bardzo chwytliwym tematem. A piłka nożna? Mam synów trenujących ją przez kilka lat. W 2019 roku drużyna mojego syna składająca się z 9-latków przyjechała na Bałtycki Festiwal Nauki na wykład „Fizyka w piłce nożnej”. Dzieci grały w piłkę, a my przemycałyśmy widzę. Kiedy mój najstarszy syn zaczął grać w koszykówkę, zrobiłyśmy wykład o fizyce w tej dyscyplinie sportu. Koledzy z drużyny asystowali nam w pokazach, bo to jest bardziej przekonujące. Oni rzucali, a my wyjaśniałyśmy jak to działa.

A.M-G: Pięknym przykładem jak fizyka działa w sporcie jest słynny strzał Roberto Carlosa w 1997 roku w meczu Brazylii z Francją. Już te zjawiska możemy przedyskutować z młodzieżą i dziećmi, bo to ich fascynuje. To nie jest magia, tylko fizyka. W 2012 roku wybuchła afera w Stanach Zjednoczonych. Nikt nie przewidział, że napompowanie piłki w ciepłym pomieszczeniu i wyrzuceniu jej na stadion przy 10 stopniach Celsjusza spowoduje, że ona sflaczeje. Sugerowano, że powietrze zostało celowo wypuszczone. To pokazuje, że fizyka w sporcie jest obecna i bardzo ważna.

Czy to czego o czym Panie mówicie i pokazujecie, spotyka się z zainteresowaniem i wykorzystywaniem tej wiedzy na boiskach?

B.B.: - Szczerze mówiąc, nie wiem, czy dzieciaki zastanawiają się nad tym grając w piłkę. To raczej kwestia intuicji, wyczucia. Wątpię, też by ci najlepsi piłkarze rozkładali ruch piłki na wektory. Z drugiej strony rozmawiam z synami np. o uderzeniu piłki, tak by była ona podkręcona i oni wiedzą jaki łuk zrobi i gdzie spadnie. Robią to, ale jakiś czas temu nie mieli świadomości dlaczego ta piłka tak się zachowuje. Moim marzeniem jest, by zasiać choć jedno ziarno. Może choć jedna osoba nie będzie bała się fizyki, może nawet się nią zainteresuje. Trochę tak jak my kiedyś. A przecież - jak pamiętam – kiedyś nie rozważałam bycia fizykiem. Dopiero pasja nauczyciela, który przygotowywał mnie z fizyki do matury, kompletnie zmieniła moje plany życiowe. Powszechnym problem w nauczaniu fizyki, jest brak odniesienia do rzeczywistości. To wynika także z tego, że szkoły są kiepsko wyposażone, ale wiele rzeczy da się wytłumaczyć wykonując banalne doświadczenia z życia. Co to za problem przynieść na lekcje piłkę i wyjaśnić zasadę zachowania pędu?

A.M-G: - Muszę się przyznać, że lubię podnosić ciężary. Znajduję w tym swoją część w sporcie. Próbowałam to analizować pod kątem ustawienia rąk. Wiem, że to jest fizyka i wiem jak to wyjaśnić, ale kiedy podchodzi się do sztangi, to już tylko po to, by ją umiejętnie podnieść.

B.B.: - Lubimy wracać do przykładu Cristiano Ronaldo, kiedy mówimy o fizyce w piłce nożnej. On ma genialna intuicję i pokazują to eksperymenty, które można zobaczyć w Internecie. Rzucano piłkę w jego stronę i natychmiast gaszono światło, a on i tak trafiał bezbłędnie w piłkę. Mimo, że nie widział pod jakim kątem i z jaką prędkością piłka do niego nadlatuje, a jedynie obserwował początkowy tor jej lotu, był w stanie celnie uderzyć tą piłkę nogą lub głową.

Lubimy wracać do przykładu Cristiano Ronaldo, kiedy mówimy o fizyce w piłce nożnej. On ma genialna intuicję i pokazują to eksperymenty, które można zobaczyć w Internecie. Rzucano piłkę w jego stronę i natychmiast gaszono światło, a on i tak trafiał bezbłędnie w piłkę. Mimo, że nie widział pod jakim kątem i z jaką prędkością piłka do niego nadlatuje, a jedynie obserwował początkowy tor jej lotu, był w stanie celnie uderzyć tą piłkę nogą lub głową.

prof. Beata Bochentyn / Politechnika Gdańska

Jak można to wytłumaczyć?

A. M-G.: - To jest rzut ukośny, ale wydaje mi się, że w przypadku Cristiano to jest intuicja. Pewne jest, że musi oszacować czas i kąt pod jakim piłka do niego doleci. To jest efekt tysięcy godzin spędzonych na treningach plus talent. Myślę, że im więcej osób będzie rozumiało te podstawową fizykę, tym łatwiej będzie im wytłumaczyć jak działają choćby terapie dedykowane z nanocząstkami, bo pojawiają się hasła, których nikt nie tłumaczy.

Mają panie poczucie, że ludzie potrzebują tego co robicie?

A.M-G.: - Tak. To widać kiedy ludzie przychodzą na przykład na Bałtycki Festiwal Nauki. Moja mama kiedy zobaczyła doświadczenie z kubkiem lodu i solą, to jeszcze 10 lat przeżywała eksperyment z obniżaniem się temperatury. To się nazywa służebna rola nauki, ale my po prostu staramy się wychodzić do ludzi, nawet jeżdżąc na „Poland Rock Festival” i zachęcając do studiowania fizyki.

B.B.: - Dzieci to moja ukochana grupa odbiorców, bo te z przedszkoli są jeszcze nieskażone nudą. Są wszystkim szczerze zainteresowane. Naszym celem jest pokazanie, że nauką można się bawić. Dostajemy zwrotne informacje z placówek, od samych rodziców. Dzieci przychodzą do domu i chcą to robić z rodzicami. To jest cudowne, daje nam ogromną energię do działania.

Czy jakaś dyscyplina lub ich krąg jest bardziej determinowany fizyką od innych?

A.M-G.: - Na pewno trzeba spojrzeć na to pod kątem materiałów. Czytałam niedawno analizy pokazujące jak się zmieniają się wyniki dyscyplin olimpijskich w zależności od nakładów finansowych na sprzęt. Wiadomo, że w przypadku lekkoatletyki niewiele się zmienia, ale trzeba też brać pod uwagę konkurencje. W przypadku skoku o tyczce jest inaczej. W kolarstwie ma to olbrzymie znaczenie. To samo dotyczy tenisa i rakiet do gry. Pięknym przykładem dopingu technologicznego jest pływanie, w którym zabroniono korzystania ze strojów poliuretanowych, bo dawały przewagę, nad tymi, którzy ich nie mieli na sobie.

B.B.: - Moim zdaniem to skoki narciarskie są dyscypliną najbardziej uwarunkowaną fizycznie. Tu działa wiele fizycznych aspektów jak na przykład opływowość strojów, znaczenie ma jakość toru i przede wszystkim kąt i siła wybicia skoczka, a potem chociażby ułożenie ciała i nart w trakcie lotu. Wszystko to składa się na ostateczny wynik jakim jest zasięg skoku. Mocno fizycznie uzależnione jest też żeglarstwo, czyli kąt natarcia względem wiatru, kształt i rozmiar żagli. Jest tego wiele. Tak jak w życiu. Fizyka jest wszędzie. Ważne, by ludzie ją dostrzegali.