Profielwerkstuk voetbal & natuurkunde - KNAW Onderwijsprijs

logischerwijze in de richting is van de laagste druk. De Magnuskracht, oftewel de liftkracht, is dus
naar links gericht (figuur 2.2).
Figuur 2. 2 Werking magnuseffect, op bal geschoten met de rechtervoet
De magnuskracht is een kracht die loodrecht op de snelheid van de bal staat (figuur 2.2). De
magnuskracht kan beschreven en berekend worden met onderstaande formule:
Fm = cm ρ d 3 f v [5]
Fm = magnuskracht N
cm = magnuscoëfficiënt
ρ = luchtdichtheid kg/m 3
d = diameter van de bal m
f = aantal omwentelingen per seconde
v = balsnelheid t.o.v. de lucht ms ‐1
De balsnelheid is eenvoudig te bepalen met behulp van het programma Coach. Deze snelheid moet
echter wel gecorrigeerd worden met de luchtsnelheid. Afhankelijk van wind mee of wind tegen moet
de windsnelheid bij de snelheid opgeteld of afgetrokken worden. Dit is te berekenen met formule [2].
Zoals bekend moet met wind mee, de windsnelheid van de snelheid afgetrokken worden om de
balsnelheid te krijgen. Bij wind tegen moet de windsnelheid bij de snelheid opgeteld worden om de
balsnelheid te krijgen.
Gebaseerd op Science and Football V, hoodstuk 4, bladzijde 29 t/m 38 (2), The engineering of sport 6, hoofdstuk 8, bladzijde
327 t/m 332 (6), Science and Soccer, hoofdstuk 9, bladzijde 138 t/m 140 (4), The science of Soccer, hoofdstuk 4, bladzijde 65
t/m 68 (8) en Computational Fluid Dynamics for Sport Simulation, hoofdstuk 2, bladzijde 87 t/m 88 (1)
2.2 Het omgekeerde magnuseffect
Naast het normale magnuseffect bestaat ook nog het omgekeerde magnuseffect. Het omgekeerde
magnuseffect doet zich voor bij een relatief laag getal van Reynolds (ongeveer 90.000). Er is dan een
verschil in de grenslaag aan beide kanten van de bal. Aan de versnelde kant van de bal, is het getal
Reynolds net hoog genoeg voor turbulentie, waardoor de stroomscheiding later optreedt dan
gebruikelijk. Aan de andere kant van de bal, de vertraagde kant, is het getal van Reynolds juist lager.
Hierdoor gedraagt de bal zich laminair en hier treedt de stroomscheiding relatief snel op. Ook hier
ontstaat, net als bij het gewone magnuseffect, een drukverschil (die ook hier te verklaren is met
behulp van de wet van Bernoulli). Het grote verschil met de gewone situatie is echter, dat de
© Mike van Oppen & Richard Post 14