Bạn có bao giờ muốn biết về bí mật cuú sút phạt ghi bàn khó tin của huyền thoại Roberto Carlos không? Đoạn clip huyền thoại này diễn ra trong trận đấu giữa đội tuyển Pháp và Brazil vào ngày 3/6/1997, thuộc khuôn khổ cúp Tứ Hùng, trận đấu chuẩn bị cho World Cup 1998. Pha ghi bàn của Roberto Carlos từ một cú sút phạt đã khiến cả thế giới bóng đá phải trầm trồ. Từ khoảng cách 35 mét so với khung thành, Carlos đã thực hiện một cú sút từ góc phải. Nhưng khi đang bay trên không trung, quả bóng bất ngờ thay hướng. Nó xoay về bên trái, khiến thủ môn Fabien Barthez toát mồ hôi. Quả bóng lăn vào lưới, và tỷ số trận đấu là 1-1.

Theo Sciencemag, để giải thích thành công của cú sút phạt này, các nhà khoa học tại Đại học Bách Khoa Pháp đã nghiên cứu tỷ lệ chất lỏng đối với các vật thể đang di chuyển, bao gồm cả quả bóng thể thao. Họ sử dụng một thiết bị bắn để đẩy quả bóng trong nước. Lí do là do tác động của nước lên một vật thể đang di chuyển tương tự như tác động của không khí lên các quả bóng lớn hơn.

Sử dụng máy tính và máy ảnh tốc độ cao, nhóm nghiên cứu nhận thấy rằng các quả bóng trong thử nghiệm có đặc điểm giống hệt quả bóng trong cú sút khó tin của Roberto Carlos. Ban đầu khi bắn ra, chúng di chuyển thẳng trong nước. Nhưng chỉ sau 1/1000 giây, chúng thay đổi hướng.

Hiện tượng này xảy ra do hiệu ứng Magnus. Quả bóng di chuyển về phía trước nhưng đồng thời cũng xoay quanh một trục vuông góc với hướng di chuyển. Điều đó có nghĩa là trong môi trường nước, một bên của quả bóng di chuyển nhanh hơn so với bên còn lại, tạo ra lực Magnus. Lực này làm cong đường đi của quả bóng về phía hướng di chuyển nhanh hơn.

Tuy nhiên, ảnh hưởng của môi trường xung quanh cũng làm giảm vận tốc của quả bóng mà không ảnh hưởng nhiều đến chuyển động xoay hay hiệu ứng Magnus. Do đó, quả bóng cong hơn và tạo ra một đường xoắn ốc, chứ không phải đường cong từ trên xuống dưới như trong trường hợp bình thường.

Với cú sút của Roberto Carlos, nghiên cứu chỉ ra rằng anh chỉ có thể thực hiện cú sút này khi đứng ở một khoảng cách và thực hiện một lực sút mạnh, khoảng 130 km/h, tạo ra tốc độ cần thiết để quả bóng bay về phía khung thành trước khi hiệu ứng Magnus tác động và làm quả bóng xoay rồi bay vào lưới.

Dựa vào các thử nghiệm trong môi trường nước, các nhà khoa học đã lập một phương trình mô tả chính xác chuyển động của các vật thể hình cầu di chuyển trong nước. Bằng cách nhập thêm các dữ liệu như hướng ban đầu, tỉ trọng và vận tốc, họ có thể dự đoán quỹ đạo chính xác của các vật thể di chuyển trong nước.

“Ý nghĩa lớn nhất của nghiên cứu là hiện tượng quả bóng xoay có thể được áp dụng để điều khiển đường đi của một vật thể đang bay theo một hướng xác định”, nhà vật lý học David Quéré của trường Đại học Bách Khoa Pháp nhận xét.

Nghiên cứu đã được đăng trên tạp chí Nghiên cứu Vật lý Mới.