Hvis du er passioneret fodboldfan, kan du sikkert nikke genkendende til følgende situation: Dit hold har fået tilkendt frispark i en gunstig position lige uden for straffesparksfeltet. Det er en rigtig god mulighed, for dit hold har en fremragende frisparksskytte, Tommy Tordenfod, som har sparket utallige frispark i kassen fra tilsvarende positioner. Bolden lægges til rette. Målmanden sætter tyggegummi på stolpen, skælder ud på forsvarsspillerne og spytter i handskerne. Dommeren skubber modstandernes muropdækning tilbage til den reglementerede afstand. Tommy tager tilløb, mens 50.000 tilskuere holder vejret. Tommy går til bolden og sparker…
Et kort øjeblik efter falder bolden til ro øverst på tribunen ved siden af pølsevognen, mens modstandernes kontingent af tilskuere nyder øjeblikket og afsynger indstuderede fornærmelser mod Tommy og hans nærmeste familie. Hvorfor skal vi fodboldfans igen og igen gennemgå denne slags skuffelser?
Det kan idrætsvidenskab faktisk hjælpe med at svare på.
Frisparkets geometri
Statistik fra den tyske Bundesliga viser, at de gunstigste frisparkspositioner resulterer i scoring i op mod 25% af tilfældene, så vi fodboldfans har noget at have vore høje forventninger i. Frispark lige udenfor feltet, en smule til den ene side, er faktisk en stor chance i elitefodbold, og de dygtigste skytter er ganske træfsikre. Hvordan kan det så være, at de ofte ikke bare rammer en smule ved siden af, men sparker bolden det meste af vejen ud til parkeringspladsen?
Forklaringen ligger i fysikken bag frisparket, og fænomenet kan undersøges meget præcist med computersimulering af sammenstødet mellem fod og bold samt af boldens flugt igennem luften. Det handler, kort fortalt, om skuddets geometri. Og en af de overraskende konklusioner er, at det absolut bedste frispark er en tåhyler.
Men hvad skal der grundlæggende til for at sparke et vellykket frispark?
Bolden skal naturligvis have fart og retning. Farten er vigtig for at tage tid fra målmanden, så han eller hun har mindre sandsynlighed for at nå at reagere. Men dette hensyn er samtidig lidt modstridende med behovet for retning. For et hårdt spark har det med at bevæge sig ad en nogenlunde ret linje. Og der findes ikke nogen tilnærmelsesvis ret linje fra boldens position for skyttens fødder og op over muropdækningen, som ikke går langt over mål.
Men hvis det var nemt, var det jo heller ikke sjovt, vel?
Kollision mellem fod og bold
I sparket rammes bolden af foden, og bolden forlader denne kollision i en retning, som gerne skulle bringe den til at ramme målet. Hvis man ser bort fra luftens indflydelse på bolden, så bevæger bolden sig ad en parabelkurve. Men hvis sparket er hårdt, kan den altså næsten forveksles med en ret linje.
Hvis man ved en lille smule om fodbold, så har man også observeret, at de fleste spark tilmed har noget spin, som får boldens banekurve til at afvige en hel del fra parabelformen. Dette er f.eks. årsagen til, at det er muligt at score direkte på hjørnespark.
Hvis bolden skal få spin, skal den rammes lidt skævt af foden - eller mere præcist sådan, at kraftvektoren fra foden (vist som en pil på figur 1 nedenfor) rammer lidt forbi boldens centrum. Hvis kraftvektoren går til højre eller venstre for boldens centrum, så får bolden sidespin, som får den til at skrue sidelæns i luften. Det er typisk for f.eks. et hjørnespark. Hvis kraftvektoren går under boldens centrum, så får den bagspin, som får den til at svæve længere. Det er typisk for et målspark.
Hvis kraftvektoren derimod går over centrum, får bolden topspin, og det er meget interessant i et frispark. Det er nemlig det, der kan få bolden til at gå over muropdækningen og dykke på den anden side, selvom sparket er hårdt. Men det kan kun ske, hvis foden bevæger sig skråt opad, idet den rammer bolden. Og det er så svært at gøre, at teknikken har været stort set fraværende i fodbold – indtil nu.
Foto: Wesley Tingey. Illustration: Lotus Pedersen
Benets bevægelser
Menneskets lemmer består af segmenter (f.eks. låret og underbenet), der hænger sammen i led, som tillader segmenterne at rotere i forhold til hinanden (f.eks. knæleddet). Derfor bevæger fødder (og hænder) sig i hurtige sportsbevægelser i reglen i cirkulære banekurver. Og det gælder også fodens bane i et fodboldspark, som vist nedenfor på figur 2.
Cirkelbevægelse betyder, at foden kun kan ramme bolden med en tilstrækkeligt opadgående bevægelse, hvis dens cirkelbane forinden har bevæget sig under bolden - og det giver stor risiko for at sparke i jorden, inden foden rammer bolden. Et frispark med topspin skal derfor findes i et ganske lille vindue mellem at sparke i jorden eller at ramme bolden med for lidt opadgående bevægelse. Det sidste medfører ingen topspin – og uden topspind vil bolden komme til at gå langt over mål.
Derfor er det svært at sparke med topspin, og det er kun specialisterne fra den seneste generation af topspillere, som f.eks. Christian Eriksen og Mikkel Damsgaard, der mestrer teknikken. Før denne generation blev frispark primært sendt afsted med sidespin, der sendte bolden rundt om fremfor op over muren.
Lad os få nogle tal på
Hvor lille er så dette vindue? Det kan man undersøge med en computermodel, som omfatter: 1) et sparkende ben 2) en model af kollisionen mellem bold og ben og 3) en model for boldens flugt igennem luften under hensyntagen til luftmodstand, spin, tyngdekraft og mulige kollisioner af bolden med muropdækningen og af foden med jorden. Modellen skal også tage højde for fodens og boldens masse samt for spillerens muskulære styrke, der begrænser sparkets hårdhed. Det er ikke helt nemt, men det kan lade sig gøre.
Når man har udviklet sådan en computermodel, kan man sætte den til at sparke til bolden med en statistisk variation af alle de parametre, der kontrollerer spillerens sparkebevægelse. Hvis man lader modellen køre længe nok og simulerer millioner af forskellige spark, så vil man til slut have udforsket næsten alle tænkelige muligheder for at udføre sparket. Og så kan man dykke ned i og undersøge egenskaberne ved de mest interessante – nemlig dem som går over muropdækningen, rammer indenfor målrammen og giver kortest mulig tid til målmandens reaktion.
Hvis man sparker fra en afstand af 26,6 m fra målet over en muropdækning med højde 2,2 m (for at tage højde for hoppende forsvarsspillere), så er det absolut mest optimale spark en tåhyler, der sendes af sted med 126 km/t og topspin på 2500 omdr/min. Den vil netop passere muropdækningen og tordne ind i målet lige under overliggeren.
Okay, hvorfor gør Christian Eriksen så ikke bare dette hver gang? Sagen er, at sparket i praksis er næsten umuligt at udføre, for enhver afvigelse fra præcis den rigtige kombination af parametre vil få sparket til at fejle spektakulært. Blot 5 cm fejl i træfpunktet mellem fod og bold vil få bolden til at gå 15 m over mål og – altså ramme pølsevognen. Hvis man selv prøver at tage tilløb hen mod bolden og tager højde for både dét, at græsplænen ikke er helt jævn, og dét at ingen mennesker bevæger sig helt præcist, så er det nemt at forstå, at der ikke skal meget fejl til at ramme forkert på den måde. Og derfor er tåhylere næppe en god strategi at vælge, hvis man vil score på frispark mere end en enkelt gang i hele sin karriere.
Hvis man derimod sparker med en flad del af foden, altså inderside eller vrist, så reduceres følsomheden overfor små variationer af fodens position i træføjeblikket – og man vil have større chance for at ramme rigtigt. Men hvis man sparker med vristen, så forlænger man samtidig i praksis underbenet. Det gør radius i fodens cirkelbevægelse større, og derfor kan man ikke komme til at sparke så meget opad på bolden uden at ramme jorden først. Det giver væsentligt mindre topspin, og derfor er det optimale spark lidt blødere med hastighed 101 km/t, hvis ikke bolden skal gå over mål. Det er stadig meget svært at kombinere de mange parametre, så bolden rammes på den rigtige måde, uden at foden går i jorden først. men nu går bolden ”kun” knapt 2 meter over mål, hvis bolden rammes 6 cm forkert.
Andre frisparkstyper
Der findes faktisk andre måder at score på frispark. Specielt portugiseren Ronaldo er kendt for at sparke frispark næsten helt uden spin og alligevel score spektakulære mål. Det skyldes et andet fysisk fænomen, der kendes som von Kármán-effekten efter den ungarske fysiker Theodore von Kármán.
Kort fortalt kan der dannes periodiske hvirvler i strømningen omkring en bold - men kun hvis den sparkes næsten uden spin og med en tilstrækkelig høj hastighed. Disse hvirvler får bolden til slå kaotisk i luften, så den helt kan snyde målmanden.
Effekten kendes særligt fra et meget berømt frispark fra 35 meters afstand, som brasilianeren Roberto Carlos skød i en landskamp mod Frankrig i 1997. Problemet med denne type spark er imidlertid, at den kaotiske natur af fænomenet kan få banekurven til at knække væk fra målet så vel som ind mod målet - og derfor er resultatet svært for sparkeren at kontrollere.
Uanset hvad, så er det bare svært at score på frispark i fodbold. Og fysikkens love viser, at der er alt mulig grund til at beundre de få spillere i verden, som mestrer kunsten.
Artiklen er skrevet ud fra John Rasmussens forskningsartikel om frispark, som du kan finde i forskningsdatabasen Scopus her.
