بسرعة تفوق أية كرة سابقة.. تعرف على فيزياء كرة كأس العالم 2022 المقامة في قطر
يستخدم اللاعبون في كأس العالم لكرة القدم 2022 المقامة في قطر كرة جديدة تسمى “الرحلة”، وحسب عالم فيزيائي فإن هذه الكرة تتمتع بديناميكا هوائية تمكنها من الانتقال أثناء الطيران بسرعة تفوق أية كرة أخرى في تاريخ البطولة.
كما هي الحال مع كل كأس عالم، تقدم شركة أديداس كرة جديدة، وفي كأس العالم لكرة القدم 2022 المقامة في قطر حاليا يستخدم اللاعبون كرة جديدة تسمى “الرحلة”، وحسب عالم فيزيائي رياضي فإن هذه الكرة تتمتع بالديناميكا الهوائية للبطل.
وفي مقال له نشر بموقع “ذا كونفرسيشن” (The Conversation)، يأخذنا جون إريك جوف أستاذ الفيزياء في جامعة لينشبورغ في جولة مطولة للحديث عن فيزياء كرة كأس العالم الجديدة، فهو يقوم كل 4 سنوات بتحليل كرة كأس العالم لمعرفة ما الذي تم التوصل إليه في تصميم بؤرة أجمل لعبة في العالم.
تاريخ كرات كأس العالم
أصبح استخدام كرة رسمية في كل بطولة من بطولات كأس العالم لكرة القدم “بروتوكولا رسميا”، حيث يتم تخصيص كرة محددة وبتصميم معين لكل بطولة على حدة.
وفي عام 1962، تم اختيار أديداس لتكون مصنِّعا رئيسيا لكرات كأس العالم، وأصبحت كرات البطولة من تصميم الشركة بداية من بطولة كأس العالم 1970 وحتى يومنا هذا.
في البداية، كانت الكرة تصنّع بالكامل من جلد الحيوانات، لكنها كانت تعاني من الثقل، وتطورت مع البطولات المتلاحقة واستخدمت خامات وتقنيات عالية، حتى أصبحت أقل وزنا وأكثر دقة وسرعة.
وتتكون معظم كرات القدم الحديثة من 12 لوحة من اللوحات خماسية وسداسية الشكل، وبعضها يتكون من 32 لوحة، وتستخدم المضلعات لتكوين شكل الكرة الأقرب للشكل الدائري، ويصل وزن الكرة إلى ما بين 410 و450 غراما، وداخلها بالونة مطاطية تمكن الكرة من الانضغاط والارتداد.
وتختبر عادة الكرة من قبل الاتحاد الدولي لكرة القدم (فيفا) قبل بداية البطولة، وتم اختبار الكرة الحالية بواسطة روبوتات وبعض الخبراء والعلماء أيضا لتقييمها بشكل عملي قبل انطلاق موعد نهائيات كأس العالم.
قصة “الرحلة”
أعلن الفيفا أنه تمت تسمية الكرة الرسمية التي تستخدم في نهائيات كأس العالم 2022 في قطر “الرحلة”، والاسم مستوحى من الثقافة والعمارة والقوارب الشهيرة وعلم دولة قطر، التي تستضيف البطولة.
و”الرحلة” هي الكرة 14 في تاريخ نهائيات بطولات كأس العالم لكرة القدم، وصُممت بأسس الاستدامة كأولوية، وتعد الأولى في تاريخ البطولة التي تُصنع من الأحبار والمواد اللاصقة المائية، وتتميز بالانتقال أثناء الطيران بسرعة تفوق أية كرة أخرى في تاريخ البطولة.
فالغشاء الخارجي مصنوع من جلد البولي يوريثين، مما يحسن الدقة والاستقرار عند الطيران والانحراف، وتصميمها الداخلي يوفر السرعة واتساق الحركة السريعة، مع أقصى قدر من الاحتفاظ بالهواء ودقة الارتداد.
لكن آخر شيء يريده المتنافسون هو أن تتصرف أهم قطعة في أهم بطولة في أكثر الرياضات شعبية في العالم بطرق متوقعة، لذلك يبذل الباحثون الكثير من العمل للتأكد من أن كل كرة جديدة في كأس العالم تبدو مألوفة للاعبين.
من كرة القدم إلى مركبات الفضاء
دفع الاهتمام وتزايد الإثارة الجماهيرية ببطولة كأس العالم مراكز بحثية مهمة مثل وكالة ناسا ومعهد ماساشوستس للتكنولوجيا وغيرهما لدراسة الديناميكا الهوائية، وهي عبارة عن طريقة ترصد انسياب الهواء على الجسم المتحرك للكرة، ليتم تطبيقها على مركبات الفضاء والطائرات وحتى السيارات.
وربط الباحثون بين تأثير ظاهرة ماغنوس (ظاهرة فيزيائية تفسر حركة انحراف كرة القدم بصورة قوسية) والانحرافات الغريبة للكرة.
وتستغل وكالة ناسا بطولة كأس العالم لتوفر فرصة لشرح مفاهيم الديناميكا الهوائية للطلاب والأفراد الأقل دراية بأساسيات هذه الديناميكا.
وكان ربيع ميهتا، رئيس فرع الفيزياء الجوية التجريبية في مركز أبحاث أميس التابع لوكالة ناسا قال -في بيان صحفي– “توفر الرياضة فرصة رائعة لتعريف الجيل القادم من الباحثين بمجال الديناميكا الهوائية لدينا من خلال إظهار شيء يمكنهم الارتباط به”.
فيزياء “الرحلة”
تحتوي “الرحلة” على 20 لوحة: 8 منها عبارة عن مثلثات صغيرة ذات جوانب متساوية تقريبا، و12 مثلثا أكبر حجما، وشكلها مثل مخروط “الآيس كريم”.
ولجعل رحلة “الرحلة” أقسى وأكثر ديناميكية هوائية، وضعت أديداس فجوات صغيرة في السطح.
وبدلا من استخدام الزخارف المرتفعة لزيادة خشونة السطح -كما هي الحال مع الكرات السابقة- فإن “الرحلة” مغطاة بخصائص تعطي سطحها إحساسا سلسا نسبيا مقارنة بسابقاتها.
واختبر باحثون يابانيون كرات كأس العالم الأربع الأخيرة في نفق هوائي في جامعة تسوكوبا، ووجدوا أن “الرحلة” تتميز بخصائص ديناميكية هوائية تشبه إلى حد كبير سابقاتها، وقد تتحرك أسرع قليلا.
وعندما ينتقل تدفق الهواء من التدفق المضطرب إلى التدفق الصفحي، يرتفع معامل السحب بسرعة للكرة أثناء الطيران، ولهذا تشهد الكرة زيادة حادة في السحب وتتباطأ بشكل مفاجئ.
والملفت أن تحمل “الرحلة” شعار “صنع في مصر”، حيث تم تصنيع 1500 كرة من ضمن 6 آلاف كرة للبطولة بمدينة الروبيكي بمصر رغم عدم مشاركة مصر في المونديال.
وعلى الرغم من خضوع الكرة للبحوث العلمية والتجارب الميدانية فإن “الرحلة” ستكون مألوفة للاعبين في كأس العالم هذا العام.
