El fútbol y la ciencia

                                                             Por : Rolando Paucar / físico Nuclear

Blogs.peru21.pe.- Soy amante del buen fútbol. El del Barcelona de todos los tiempos; el de Sotil, Romario y Messi; e hincha acérrimo del Deportivo Huaquillay de Comas, mi barrio de origen, y por supuesto de nuestra descolorida selección. ¿A quién de ustedes no le da bronca ver como una y otra vez alguno de nuestros jugadores se acerca al arco rival y patea la pelota hacia cualquier lugar menos al arco?

Y terminados los 90 minutos sólo nos queda repetir esas frasecitas harto conocidas para hacer menos dura la derrota: "Al menos jugamos bien" o "el réferi jugó en nuestra contra".

En plenas Eliminatorias al Mundial Brasil 2014 y con un horizonte gris, luego de los primeros resultados que nos han sido adversos, alimento la esperanza de que alguno de los preparadores de estos definidores ante el arco (ya sea de manera empírica o con mayor conocimiento) comprendan cómo y de qué manera un jugador frente al arco, siguiendo algunos conceptos de física, pueden marcar un gol que podría quedar en la historia, tal y como lo hizo el brasileño Roberto Carlos frente a la selección francesa en 1997: un gol bautizado como "el gol que desafió la física" (pueden verlo en YouTube) y que significó un estudio de científicos franceses quienes llegaron incluso a escribir una ecuación que describe la trayectoria del balón, y concluyeron que era posible replicarlo siempre que se le pegue a la pelota con efecto, con suficiente fuerza, y a una buena distancia del arco.

A nadie se le ocurriría que un jugador de nuestro alicaído futbol local se pare frente al balón y trate de aplicar alguna fórmula o ecuación que lleve a este balón al fondo del arco. Pero la esperanza es lo último que se pierde, y en épocas en que la profesionalización de diversas disciplinas deportivas es un hecho (sino veamos los jugosos sueldos que reciben estos deportistas), repasemos algunos conceptos que podrían aplicarse para hacer ese gol que hará felices a todo una sufrida hinchada.

La aerodinámica, asociada al movimiento de la pelota, juega un rol importante por los efectos que alejan el movimiento de la pelota de este predecible movimiento. Se sabe que es posible darle efecto a la pelota, al golpearla de tal manera que salga dando vueltas sobre sí misma, es decir, espín.

Estas explicaciones físicas se remontan a siglos atrás cuando los ejércitos se percataron que los cañones erraban sus objetivos porque el vuelo de las balas de cañón se apartaba de su trayectoria debido al viento y/o a pequeñas irregularidades en la superficie del proyectil. Al estudiar los motivos se percataron de que si se arrojaba una bala haciéndola girar sobre sí misma, esta se desviaba lateralmente pero su trayectoria era mucho más estable que lanzándola sin girar, y lo mejor es que ya no se dependía tanto del viento u otras circunstancias menores.

Es así que encargan al físico-químico alemán Gustav Magnus hacer un estudio del por qué de esa desviación lateral, que luego fue conocida como efecto Magnus. Se consideró una pelota en vuelo que está rotando sobre sí misma alrededor de un eje perpendicular al flujo del aire. Cuando el borde del balón se mueve en la misma dirección que el flujo de aire, éste viaja más rápido con respecto al centro de la pelota. Esta mayor velocidad reduce el empuje o presión que ejerce el aire sobre ese sector de la pelota respecto a una pelota que no gira (es el llamado principio de Bernoulli), a mayor velocidad del fluido menor presión. El efecto contrario ocurre en el lado opuesto de la pelota, donde el aire viaja más lentamente respecto del centro. Por lo tanto, allí existe una mayor presión: el aire empuja con mayor fuerza. Como consecuencia del giro, existe una fuerza neta que empuja lateralmente la pelota y esta se desvía de su trayectoria.

El efecto hidrodinámico también está presente en el fútbol y es provocado por las turbulencias formadas detrás del balón en movimiento que generan fuerzas de roce o arrastre. Tras la pelota en movimiento, los flujos de aire deberían recombinarse para formar un bonito "fluido laminar" en el caso de un fluido ideal sin viscosidad. Pero como la realidad difiere de las aproximaciones ideales, detrás de la pelota los flujos laminares no se reconectan inmediatamente, dando paso a turbulencias. Estas turbulencias generan una fuerza de arrastre que se oponen al movimiento. Una de las características de esta fuerza es que depende de la velocidad del cuerpo. Es por esto que hay tiros muy fuertes que repentinamente cambian su trayectoria como "frenando" en el aire. Este efecto hace que la pelota curve su trayectoria en el aire, distrayendo al arquero.

Ahora se sabe que cuando la velocidad de la pelota aumenta la fuerza de Magnus (empuje) disminuye. Esto significa que una pelota dando vueltas sobre sí misma, moviéndose en forma lenta, es desviada lateralmente en mayor proporción que la misma pelota desplazándose a gran velocidad. Entonces, a medida que la pelota va frenando, su desviación lateral se acentúa. Esto fue lo que sucedió en el gol de Roberto Carlos.

Quienes vieron el último mundial, recordarán que la Jabulani, la pelota oficial del Mundial Sudáfrica 2010 fue el dolor de cabeza de muchos jugadores que no entendían qué sucedía con ese moderno y aerodinámico balón. La Jabulani fue diseñada para minimizar la formación de vórtices en la parte trasera; haciendo que el efecto del roce viscoso sea mínimo. Su diseño aerodinámico hizo que el vuelo de la pelota se acerque más al vuelo predecible de los clásicos lanzamientos. En otras palabras, en vista de que los jugadores no se adecuaban a la física, la física les daba una ayudadita. Pero al parecer no llegaron a comprenderlo durante el mundial.

Como pueden ver, la física, esa que muchos odiaron en secundaria, resulta más útil de lo que muchos creen. Sólo es cuestión de relajarse y dejar correr la imaginación y el sentido común. Yo, por mi parte, por un gol del Deportivo Huaquillay, estoy dispuesto a dictarles una "charlita" de física.