یک زمین فوتبال حدود ۱۰۰ متر طول و ۷۰ متر عرض دارد. چرا؟ چرا ابعاد این زمین ۸۰ در ۵۰ متر نباشد؟ در چنین حالتی گل‌های بیشتری به ثمر می‌رسیدند. یا چرا ابعاد زمین فوتبال ۱۳۰ در ۱۰۰ متر نباشد؟ در چنین حالتی بازیکنان پراکنده‌تر بودند و می‌توانستند با آزادی کامل بازی کنند و مزاحمت بازیکنان حریف کمتر باشد.

بحث در این موردها می‌تواند در بیشتر رشته‌های ورزشی چون تنیس یا بسکتبال نیز موضوعیت داشته باشد.

فیزیکدان‌های مدرسه عالی پلی‌تکنیک پاریس زمین‌های ۱۳ رشته ورزشی را بررسی علمی کرده‌اند و به نتایج قابل توجهی دست یافته‌اند.

زمین‌هایی که مورد بررسی فیزیکدان‌های مدرسه عالی پلی‌تکنیک پاریس قرار گرفتند، از جمله زمین‌های فوتبال، هندبال، بدمینتون، تنیس روی میز و گلف بودند.

خصوصیات تعیین‌کننده برای وسعت زمین

فیزیکدان‌های مدرسه عالی پلی‌تکنیک پاریس به این نتیجه رسیده‌اند که نه شمار بازیکنان، نه بزرگی ابزارهای ورزشی، در اندازه زمین ورزشی تاثیری ندارند.

آنها بر این نظرند که تنها موضوع تعیین‌کننده، برد پرواز توپ در ورزش‌های گوناگون است و همین عامل بزرگی یا کوچکی زمین را مشخص می‌کند. به این ترتیب اندازه زمین ورزشی باید در رابطه‌ای مستقیم باشد با برد پرواز توپ.

کریستف کلانت با همکاری دیگر پژوهشگران با دقت اندازه‌گیری کردند که برد پرواز هر توپی در ورزش‌های گوناگون تا چه اندازه است. آنها اندازه‌گیری کردند که رکورد سرعت توپ در بازی فوتبال ۵۱ متر در ثانیه، در بسکتبال ۱۶ متر در ثانیه، در گلف ۹۱ متر در ثانیه و در بدمینتون ۱۳۷ متر در ثانیه است.

مقاومت هوا

محاسبات پژوهشگران چندان سهل نبود، زیرا فاکتور مقاومت هوا تاثیر بسیاری در این محاسبات دارد. توپ فوتبال و والیبال گرچه به یک اندازه هستند، اما وزن‌شان با هم متفاوت است.

به این ترتیب توپ والیبال که سبک‌تر از توپ فوتبال است با همان سرعت اولیه توپ فوتبال، به خاطر مقاومت هوا زودتر از توپ فوتبال که سنگین‌تر است فرود می‌آید. فیزیک‌دانان در ارتباط با توپ فوتبال بالاترین برد پرواز را ۷۵ متر و در رابطه با توپ والیبال بالاترین برد پرواز را ۳۶ متر محاسبه کرده‌اند.

مقاومت هوا در ارتباط با توپ بدمینتون بسیار شدید است. این توپ گرچه در ابتدا سرعت زیادی دارد، اما در پایان پرواز تقریبا به صورت عمودی فرود می‌آید و بالاترین برد پروازش ۱۴ متر است. برد پرواز توپ تنیس روی میز ۱۲ متر و توپ گلف ۲۱۴ متر است.

به این ترتیب کریستف کلانت و دیگر همکاران پژوهشگرش به رابطه دقیق رشته ورزشی و وسعت زمین ورزش پی بردند. بر این مبنا با افزایش برد پرواز، وسعت زمین نیز افزایش می یابد.

نشریه علمی "New Journal of Physics" در این باره نوشته است که به همین دلیل بزرگ‌ترین زمین بازی در اختیار ورزش گلف است.

طبقه‌بندی جدید رشته‌های ورزشی

فیزیکدان‌های مدرسه عالی پلی‌تکنیک پاریس به نتیجه دیگری نیز رسیدند. رشته‌های ورزشی بر مبنای محاسبات آنها به دو دسته تقسیم می‌شوند: گروه اول رشته‌های ورزشی‌ای که واکنش ورزشکاران برای دریافت ابزار ورزشی کمتر از یک ثانیه است. و گروه دوم رشته‌های ورزشی‌ای که ابزار ورزش طی مراحل گوناگونی به هدف نزدیک می‌شوند.

والیبال، تنیس روی میز و بدمینتون از رشته‌های ورزشی گروه اول و هندبال، فوتبال، بسکتبال و گلف از رشته‌های ورزشی نوع دوم هستند.