الكرة (كرة القدم)

في عام 1863، وضع الاتحاد الإنجليزي لكرة القدم أولى مواصفات كرات القدم . قبل ذلك، كانت تُصنع من مثانة حيوانية منفوخة، ثم غُطيت لاحقًا بالجلد للحفاظ على شكلها وحجمها. ^{[ 7 ]} في عام 1872، نُقحت المواصفات، وظلت دون تغيير يُذكر من قِبل مجلس الاتحاد الدولي لكرة القدم . واقتصرت الاختلافات في كرات القدم المصنعة منذ دخول هذه القاعدة حيز التنفيذ على المواد المستخدمة في صناعتها. فقد شهدت كرات القدم تطورًا كبيرًا عبر الزمن. ففي العصور الوسطى، كانت تُصنع عادةً من غلاف خارجي من الجلد مملوء بنشارة الفلين. ^{[ 8 ]} وكانت هناك طريقة أخرى لصنع الكرة وهي استخدام مثانات الحيوانات لنفخها من الداخل. إلا أن هذين النوعين من كرات القدم كانا سهلي الثقب وغير مناسبين للركل. ولم تتخذ كرات القدم شكلها الحديث إلا في القرن التاسع عشر.

في عام 1838، قدّم تشارلز جوديير المطاط المُفلكن ، الذي أحدث نقلة نوعية في كرة القدم ^{[ 9 ]} ، وشكّل حجر الزاوية في تطويرها. ^{[ 10 ]} الفلكنة هي معالجة المطاط لإكسابه خصائص معينة كالقوة والمرونة ومقاومة المذيبات. كما تُساعد الفلكنة كرة القدم على مقاومة الحرارة والبرودة المعتدلتين، وهو أمرٌ مفيدٌ عند اللعب في ظروف قاسية كالوحل والمطر. ساهمت الفلكنة في ابتكار أكياس هوائية قابلة للنفخ تضغط على الألواح الخارجية للكرة. زاد ابتكار تشارلز جوديير من ارتداد الكرة وسهّل ركلها. كانت معظم كرات ذلك الوقت مصنوعة من الجلد المدبوغ، وتتألف من ثمانية عشر قسمًا مخيطة معًا، مُرتبة في ستة ألواح، كل منها مُكوّن من ثلاثة أشرطة. ^{[ 11 ] [ 12 ]}

خلال القرن العشرين، كانت كرات القدم تُصنع من الجلد، مع استخدام رباط من نفس المادة (يُعرف باسم "تينتو " بالإسبانية) لخياطة الألواح. ورغم أن الجلد كان مثاليًا لارتداد الكرة وركلها، إلا أن ضربها بالرأس كان غالبًا مؤلمًا. يُعزى هذا الألم على الأرجح إلى امتصاص الجلد للماء من المطر، مما يزيد من كتلة الكرة بشكل ملحوظ ويؤدي إلى إصابات في الرأس أو الرقبة. وبحلول عام 2017 تقريبًا، ارتبط هذا الأمر أيضًا بالخرف لدى اللاعبين السابقين. ^{[ 13 ]} ومن المشاكل الأخرى التي واجهتها كرات القدم في بداياتها سرعة تلفها، نظرًا لاختلاف سماكة وجودة البلاستيك المستخدم في تصنيعها. ^{[ 11 ]} وقد طُوّرت الكرة بدون الرباط الجلدي وحصلت على براءة اختراع من قِبل رومانو بولو ، وأنطونيو توسوليني، وخوان فالبونيسي عام 1931 في بيل فيل ، بمقاطعة قرطبة، الأرجنتين . ^{[ 14 ] [ 15 ]} تم اعتماد هذه الكرة المبتكرة (المسماة سوبربول ) من قبل الاتحاد الأرجنتيني لكرة القدم ككرة رسمية لمسابقاته في عام 1932. ^{[ 16 ]}

تم اختبار تشوه كرة القدم عند ركلها أو عند اصطدامها بسطح ما. وقد اختبر فريق أبحاث تكنولوجيا الرياضة في كلية ولفسون للهندسة الميكانيكية والتصنيعية بجامعة لوبورو نوعين من كرات القدم ؛ يُطلق على هذين النموذجين اسم نموذج العناصر المحدودة الأساسي ونموذج العناصر المحدودة المُطوَّر. اعتبر النموذج الأساسي الكرة غلافًا كرويًا ذا خصائص مادية متجانسة . أما النموذج المُطوَّر، فقد استخدم أيضًا خصائص مادية متجانسة ، ولكنه أضاف منطقة خياطة أكثر صلابة. ويجري المصنّعون تجارب على رقائق إلكترونية دقيقة، بل وحتى كاميرات، مُدمجة داخل الكرة. وقد تم النظر في استخدام تقنية الرقائق الإلكترونية الدقيقة في تقنية خط المرمى . احتوت الكرة المستخدمة في كأس العالم لكرة القدم 2018 في روسيا على رقاقة إلكترونية مُدمجة لم تُقدّم أي قياسات، ولكنها وفّرت "تجربة مستخدم" عبر الهاتف الذكي بعد الاتصال بالكرة عبر تقنية الاتصال قريب المدى (NFC) . ^{[ 17 ] [ 18 ] [ 19 ]} في كأس العالم لكرة القدم 2026، ستستخدم أديداس كرة جديدة مزودة بنظام شريحة إلكترونية، بهدف تسريع نظام حكم الفيديو المساعد (VAR) في اللعبة. ^{[ 20 ]}

• 
  كرة قدم قديمة (بأربطتها الجلدية) استخدمت في نهائي كأس العالم لكرة القدم عام 1930
• 
  كرة جلدية استخدمت في بطولة كرة القدم في دورة الألعاب الأولمبية الصيفية لعام 1936
• 
  كرة قدم من إنتاج شركة أديداس تورفابريك، استخدمت في الدوري الألماني (البوندسليغا) عام 2011
• 
  كرة دوري أبطال أوروبا 2021-2022

كرات القدم الحديثة أكثر تعقيدًا من الكرات القديمة. تتكون معظم الكرات من 12 لوحة خماسية منتظمة و20 لوحة سداسية منتظمة، مرتبة في شكل كروي ذي عشروني الوجوه مقطوع . ^{[ 8 ]} تستخدم بعض الكرات عالية الجودة، ذات 32 لوحة، أشكالًا هندسية غير منتظمة لتقريبها من الشكل الكروي. ^{[ 21 ]} يتكون الجزء الداخلي من الكرة من مثانة من مطاط اللاتكس أو البوتيل، مما يسمح بضغطها. أما الجزء الخارجي، فيُصنع من الجلد أو الجلد الصناعي أو البولي يوريثان أو ألواح PVC . يمكن أن يكون السطح محكمًا أو منسوجًا أو منقوشًا لمزيد من التحكم واللمس. تُخاط أزواج اللوحات إما آليًا أو يدويًا أو تُلصق حراريًا (باللصق والحرارة) على طول الحافة. ^{​​[ 9 ]} ولمنع امتصاص الماء، قد تُغطى الكرات بطبقة خاصة أو تُلصق الغرز بالغراء. يبلغ قطر كرة القدم الأمريكية حوالي 22 سم (8.66 بوصة) للكرة ذات الحجم 5. وتنص القواعد على أن محيط الكرة ذات الحجم 5 يجب أن يتراوح بين 68 و70 سم (27 إلى 28 بوصة) . وبحساب متوسط ​​المحيط، نحصل على 69 سم (27 بوصة) ، ثم قسمة الناتج على π، ما يعطينا قطرًا يبلغ حوالي 22 سم (8.7 بوصة) .       

يبلغ محيط كرة القدم وفقًا للمواصفات الرسمية 68-70 سم (27-28 بوصة) ، وقطرها 21.6-22.3 سم (8.5-8.8 بوصة) ، وكتلتها 410-450 غرامًا (14-16 أونصة) . تُنفخ الكرة بضغط يتراوح بين 0.6 و1.1 كيلوغرام قوة لكل سنتيمتر مربع (59-108 كيلو باسكال؛ 8.5-15.6 رطل لكل بوصة مربعة) . ^{[ 22 ]} يُعرف هذا الحجم بـ "الحجم 5". كما تُصنع كرات أصغر حجمًا، الأحجام 1 و2 و3 و4، للاعبين الصغار أو كأدوات تدريب. بعد التشاور مع اتحادات كرة القدم والأندية ومصنعي الكرات، وضع الاتحاد الدولي لكرة القدم (FIFA) توصيات غير إلزامية بشأن الأحجام والمحيطات والأوزان المناسبة للكرات لمختلف الفئات العمرية في كرة القدم للشباب. ^{[ 23 ]}        

في بدايات بطولات كأس العالم لكرة القدم، كانت الدول المضيفة توفر كرات المباريات في الغالب من موردين محليين. وتشير السجلات إلى استخدام نماذج متنوعة في البطولات الفردية، بل وحتى في بعض المباريات الفردية. ومع مرور الوقت، زادت سيطرة الفيفا على اختيار الكرة المستخدمة. ومنذ عام 1970 ، أصبحت شركة أديداس المورد الرسمي لكرات المباريات في جميع البطولات. ^{[ 27 ]}

نهائي كأس العالم لكرة القدم 1930

كانت بطولة كأس العالم 1930 أول بطولة كأس عالم ينظمها الاتحاد الدولي لكرة القدم (فيفا)، ولكنها لم تكن أول بطولة دولية لكرة القدم. على عكس بطولات كأس العالم التي تلت عام 1970، لم تُصنع كرات جديدة خصيصًا لهذه البطولة. في كل مباراة، كان على الفريقين المتنافسين الاتفاق على الكرة التي سيلعبان بها. وكانت كرة "تي" هي الأكثر استخدامًا خلال مباريات هذه البطولة (استُخدمت في 13 مباراة من أصل 18 مباراة). حتى المباراة النهائية، فضّل منتخبا الأرجنتين وأوروغواي (الوصيفان) استخدام كرتين مختلفتين، كرة "تينتو" ذات الـ 12 لوحة وكرة "تي" على التوالي. لم يتمكن الفريقان من الاتفاق على كرة واحدة للمباراة، ولذلك تم التوصل إلى حل وسط. في الشوط الأول، استُخدمت كرة "تينتو" الخاصة بالأرجنتين، بينما استُخدمت كرة "تي" في الشوط الثاني. فازت الأرجنتين بشوطها 2-1 بعد استخدام كرتها، لكن أوروغواي عادت وفازت بالمباراة 4-2 بعد الاستراحة. والجدير بالذكر أنه تم استخدام كرتين من طراز "تي" في الشوط الثاني بعد أن فقدت الأولى ضغط الهواء. هذه هي الحالة الوحيدة في نهائي كأس العالم التي تم فيها استخدام نوعين مختلفين من الكرات. ^{[ 28 ]}

كأس العالم 2010

في كأس العالم 2010، مُنحت كرة جابولاني من أديداس شرف كونها الكرة الرسمية للمباريات . وقد أثارت هذه الكرة انتقادات لاذعة بسبب حركتها "الخارقة". ^{[ 29 ]} قال المهاجم الإيطالي جيامباولو " بازو" باتزيني : "إنها كارثة... عندما تأتي كرة عرضية، تحاول ضربها برأسك، لكنها تتحرك نصف متر، وفي النهاية بالكاد تلمسها". ^{[ 30 ]} وشارك عدد كبير من لاعبي كرة القدم من مختلف البلدان نفس الرأي، إذ وصفوا هذه الكرة بأنها ذات حركات غير متوقعة ومروعة. ومن بين منتقديها، كلاوديو برافو ، ولويس فابيانو ، وليونيل ميسي ، وحتى مدرب الدنمارك مورتن أولسن، الذين وصفوها بأنها "مستحيلة". ^{[ 31 ]} في المقابل، لم يشارك بعض اللاعبين، مثل كلينت ديمبسي من الولايات المتحدة، هذا الرأي السلبي تجاه جابولاني. أثارت الانتقادات الواسعة الموجهة لهذه الكرة حفيظة علماء ناسا في مختبر ميكانيكا الموائع بمركز أبحاث أميس التابع لناسا، ما دفعهم إلى اختبار أداء كرة جابولاني مقارنةً بكرة كأس العالم 2006 ، التي تلقت بدورها انتقادات كثيرة، وإن كانت أقل بكثير من جابولاني. وأكد رابي ميهتا، مهندس الطيران والفضاء في مركز أميس التابع لناسا، أن هؤلاء اللاعبين ربما كانوا يواجهون "تأثير الكرة المفصلية". وأوضح أنه عند ضرب كرة ذات درزات ملساء بشكل مباشر دون دوران كبير، يتأثر الهواء على سطحها بالدرزات، مما ينتج عنه تدفق هواء غير متماثل. ويؤدي هذا إلى قوى جانبية غير متوازنة قد تدفع الكرة فجأة في اتجاه واحد، مسببةً حركات متقلبة، على غرار رمية الكرة المفصلية في البيسبول . ^{[ 32 ]}