ฟิสิกส์และฟุตบอล: ระดับความสูงของเดนเวอร์มีผลต่อเป้าหมายในสนามอย่างไร

ไททันส์ต่อสู้ได้ดีในช่วงครึ่งชั่วโมงแรกของการเล่นเกม สามวินาทีก่อนพักครึ่งคะแนนคือเทนเนสซี 21 เดนเวอร์ 17 ใส่บรองโกสนักเตะแมตต์พราเทอร์ วิ่งเหยาะๆไปแถวเดนเวอร์46 หลาเขาพร้อมสำหรับการเล่นในชีวิตของเขา การเตะอันทรงพลังส่งบอลพุ่งทะยานไปทั่วสนามในขณะที่ฝูงชนที่กระวนกระวายกลั้นหายใจ

แล้วสถานที่ก็ดังขึ้น ลูกบอลแล่นผ่านคานสีเหลืองในเขตแดนของรัฐเทนเนสซีอย่างง่ายดาย มันเป็นเป้าหมายในสนามที่ยาวที่สุดในประวัติศาสตร์NFLสว่าน 64 หลา (58.5 เมตร) ที่สร้างขึ้นอย่างสมบูรณ์แบบ บางทีอาจจะกล้าหาญด้วยความกล้าหาญของพราเทอร์ Broncos ก็เข้าบดขยี้ไททันส์ในช่วงครึ่งหลังด้วยเหตุนี้จึงได้รับท่าเทียบเรือเพลย์ออฟ

การเล่นที่สูงขึ้น

เกมที่เราเพิ่งอธิบายเกิดขึ้นเมื่อวันที่ 8 ธันวาคม 2013 ห้าปีต่อมาผู้เล่น 64 หลาของ Prater ยังคงบันทึกระยะทางตลอดเวลา แม้ว่าเขาจะประสบความสำเร็จอย่างไม่เคยมีมาก่อน แต่การเตะฟุตบอลแบบกรามก็ไม่ใช่เรื่องใหม่ในเทือกเขาร็อกกี

สามในห้าประตูที่ยาวที่สุดที่ NFL เคยเห็นเกิดขึ้นในสนามกีฬา Mile High ของเดนเวอร์ Jason Elam ผู้ยิ่งใหญ่ของ Broncos ได้ตอกตะปู 63 หลา (57.6 เมตร) ที่นั่นในปี 1998 ซึ่งเป็นผลงานที่เข้ากันได้กับ Sebastian Janikowski เมื่อ Oakland Raiders ของเขาเข้ามาในเมืองในอีก 13 ปีต่อมา

แต่จะได้ยินแฟนกีฬาบางคนบอกว่าการเตะทั้งสามครั้งนี้ควรมีเครื่องหมายดอกจันติดอยู่ การยกระดับอย่างเป็นทางการของเมืองหลวงของโคโลราโดอยู่ที่ 1 ไมล์ (1,609 เมตร) เหนือระดับน้ำทะเล ไม่มีเมืองอื่น ๆ ของ NFL ตั้งอยู่ใกล้กับระดับความสูงนั้น รองชนะเลิศอันดับหนึ่งคือเมืองเกลนเดลรัฐแอริโซนาซึ่งอยู่สูงจากระดับน้ำทะเล1,000 ฟุต (304 เมตร)

การยกระดับของเดนเวอร์ส่งผลกระทบต่อการแข่งขันกีฬาที่นั่น เมื่อฟุตบอลถูกเตะในเกมเหย้าของ Broncos มันมีแนวโน้มที่จะครอบคลุมระยะทางมากกว่าที่จะเล่นในระดับความสูงที่ต่ำกว่าเช่นซานดิเอโก สิ่งนี้ไม่เพียงส่งผลต่อการยิงประตูสามแต้มเท่านั้น คิกออฟมีแนวโน้มที่จะไปได้ไกลกว่าเช่นกัน

สำหรับหนังสือของเขา "Football Physics, the Science of the Game" ศาสตราจารย์ทิโมธีเกย์จากมหาวิทยาลัยเนแบรสกาเป็นผู้จัดทำตัวเลขจากทีมต่างๆแปดทีมจากเมืองที่ (โดยพื้นฐาน) นั่งอยู่ที่ระดับน้ำทะเลเช่น Miami Dolphins และ New England Patriots ซึ่งเล่นที่ เกมบนถนนอย่างน้อยหนึ่งเกมในเดนเวอร์ระหว่างฤดูกาล 2001 หรือ 2002

เขาพบว่าในช่วงสองปีที่ผ่านมานักเตะที่มาเยือนจากเมืองที่มีพื้นที่สูงต่ำมีความสุขมากเมื่อพวกเขาไปเดนเวอร์ ในโคโลราโดการคิกออฟของพวกเขาเดินทางโดยเฉลี่ย 70.1 หลา (64 เมตร) ย้อนกลับไปในสนามเหย้าของพวกเขาระยะเตะเฉลี่ยนั้นลดลงเหลือ 62.8 หลา (57.4 เมตร)

แรงดันต่ำประสิทธิภาพสูง?

เพื่อทำความเข้าใจตัวเลขที่บ้าคลั่งเหล่านั้นเราจะต้องพูดถึงความหนาแน่นของอากาศ แสร้งทำเป็นว่าคุณมีเจ็ทแพ็ค หากคุณต้องขึ้นที่ระดับน้ำทะเลและเดินทางผ่านชั้นบรรยากาศของโลกในแนวตั้งตรงความหนาแน่นของอากาศรอบตัวคุณจะลดลงเมื่อระดับความสูงของคุณเพิ่มขึ้น นี่เป็นเพราะกฎสากล: เมื่อระยะห่างระหว่างวัตถุสองชิ้นเพิ่มขึ้นแรงดึงดูดที่พวกมันกระทำต่อกันจะลดน้อยลง

โมเลกุลของอากาศไม่ได้รับการยกเว้น แรงดึงดูดของโลกที่ดึงออกมานั้นรู้สึกรุนแรงกว่าเมื่อเทียบกับจุดศูนย์กลางของดาวเคราะห์ ที่หรือต่ำกว่าระดับน้ำทะเลแรงดึงดูดของโลกจะรวมโมเลกุลไว้ด้วยกันอย่างแน่นหนา และน้ำหนักของโมเลกุลทั้งหมดที่อยู่สูงขึ้นไปในชั้นบรรยากาศจะลดลงเมื่อเทียบกับโมเลกุลที่อยู่ในระดับความสูงต่ำ ดังนั้นอากาศจึงหนาแน่นขึ้น

ทางขึ้นไปในเมือง Mile High อากาศมีความหนาแน่นเพียง82 เปอร์เซ็นต์เมื่อเทียบกับระดับน้ำทะเล ดังนั้นการเตะบอลขึ้นฟ้าในเดนเวอร์จะพบกับโมเลกุลของอากาศน้อยกว่าที่ไมอามี สิ่งสำคัญที่ควรทราบเนื่องจากโมเลกุลของอากาศสร้างแรงลาก

การลากคือแรงที่กดทับร่างกายที่เป็นของแข็งขณะเคลื่อนที่ผ่านของเหลวหรือก๊าซ ลูกฟุตบอลที่ถูกถ่อหรือเตะจะวิ่งเข้าหาโมเลกุลของอากาศที่คงที่ การลากรวมของพวกเขาจะทำให้ช้าลงบางครั้งก็มาก แต่จำไว้ว่าในอากาศที่มีความหนาแน่นต่ำโมเลกุลจะน้อยลงและอยู่ห่างออกไป ดังนั้นฟุตบอลสามารถ - และบ่อยครั้ง - พบการลากในเดนเวอร์น้อยลง

การเตะบนสนามหญ้าในบ้านของ Broncos ไม่ได้รับประกันความสำเร็จสำหรับนักเตะหรือนักเตะ ระดับความสูงจะลดความหนาแน่นของอากาศ (และโดยการขยายลาก) แต่สภาพอากาศหนาวเย็นจะเพิ่มขึ้น และเด็กชายโคโลราโดจะหนาวเย็นได้ไหม

จากการสำรวจบันทึกสถิติของNFL ในปี 2011 พบว่าในเกมกลางแจ้งที่เล่นที่อุณหภูมิ 39.2 องศาฟาเรนไฮต์ (4 องศาเซลเซียส) หรือต่ำกว่าความแม่นยำในการยิงประตูจะลดลง 1.7 เปอร์เซ็นต์ในขณะที่ความยาวถ่อเฉลี่ยประมาณ 1 หลา (0.91 เมตร) สั้นกว่า ปกติ. (การค้นพบนี้ถือเป็นความจริงทั่วทั้งลีก)

ดังนั้นจึงต้องให้เครดิตของ Matt Prater ที่การยิงประตูทำลายสถิติของเขาแบ่งเสาออกจากระยะ 64 หลา (58.5 เมตร) แม้ว่าอุณหภูมิของเดนเวอร์จะลดลงถึง14 องศาฟาเรนไฮต์ (-10 องศาเซลเซียส) ในเวลานั้น

ไม่ว่าสภาพอากาศจะเป็นเช่นไรผู้เชี่ยวชาญด้านการเตะจะต้องคอยระวังไม่ให้เกิดความพึงพอใจ ชื่อเสียงของเดนเวอร์ในฐานะเมกกะของการยิงประตูระยะไกลเป็นที่ยอมรับทั่วทั้งลีก ตามที่Stephen Gostkowskiผู้รักชาติผู้ยิ่งใหญ่กล่าวว่า Mile High มีมนต์ขลังสามารถหลอกล่อนักเตะที่มาเยือนให้ประเมินความสามารถของพวกเขามากเกินไป

เมื่อมีข้อสงสัยให้ "อากาศ" อยู่ข้างๆข้อควรระวังเสมอ

ตอนนี้ที่น่าสนใจ

ระดับความสูงของเดนเวอร์ส่งผลกระทบต่อทีมเบสบอลเช่นกัน Alan Nathan นักฟิสิกส์และแฟนพันธุ์แท้ของทีม Red Sox รายงานว่าลูกบอลที่ Coors Field ไปได้ไกลกว่าที่ Fenway Park ในบอสตันประมาณ5 เปอร์เซ็นต์