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En La Paz la trayectoria de la parábola es más perfecta y la pelota no dobla tanto al caer. Es decirque resulta menor el f...
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La física en el fútbol

  1. 1. La física en el fútbolLa mayor parte de los deportes que implican una actividad física de variada intensidad estándirectamente vinculados con fenómenos estudiados por la física. Esto no implica que quien lospractica debería hacer un curso y plantearse fórmulas, muy por el contrario un gran número deacciones son realizadas de manera totalmente intuitiva. Y por cierto muy eficaz.Es el caso de los tiros que se efectúan con una pelota de fútbol, cuyos movimientos pueden llegara ser de lo más curiosos y a veces sumamente eficaces o lamentablemente fallidos.Aquí vale recordar una expresión del técnico Daniel Passarella luego de que el equipo de sudirección perdiese por 2 a 0 contra Ecuador en las eliminatorias para el campeonato de Francia 98.El partido se jugó a 2.850 m de altura y el comentario de Passarella fue simplemente: "Aquí lapelota no dobla". Con esto quiso decir que en los tiros en los que se deseaba que la pelota hicieseun giro determinado fracasaban, porque si bien el giro se producía no lo hacía en la medida de loesperado.Puede ser interesante ver si existe una explicación física para esto, pero para ello seránecesario plantearse el problema de manera algo más descarnada, si vale la expresión. Para ellode lo que se trata es de estudiar el movimiento hacia delante y hacia arriba y abajo de la pelota defútbol, y por que va hacia la izquierda o derecha en el denominado "efecto".Corresponde ante todo recordar que todos los cuerpos se atraen entre si y lo harán más cuantomás grandes y sean y más cerca estén entre sí. Es consecuencia de la bien conocida ley de laGRAVEDAD, por la cual los objetos caen. La Tierra atrae a la pelota de fútbol por lo que al enviarlahacia arriba vuelve a descender. Por muy alta que se la tire vuelve a caer. Sin embargo si se lograradarle una velocidad hacia arriba de 40.000 Km. por hora se la sacaría de la Tierra y ya no volveríamás (se la habría puesto en órbita). Esa es la velocidad que hay que darle a un cohete para queescape de la Tierra, en una misión a Marte por ejemplo. Por su parte el tiro de un arquero puedeimprimirle a una pelota unos 200 Km. por hora y necesariamente caerá.Al hacer un pase o un tiro aéreo la trayectoria de la pelota se parece a una parábola, que seríaperfecta si no hubiese aire. Sin embargo, como hay aire la trayectoria no es una parábola perfectasino que cae antes de lo previsto por el rozamiento con el aire. Por eso a veces dice la tribuna:¿viste como bajó esa pelota? Al ver que se cuela en el arco por detrás del arquero.Se llama alcance a la distancia desde donde se patea hasta donde pica por primera vez. El mayoralcance, para una misma "patada" se da cuando se envía la pelota con un ángulo de 45º.El agua es menos densa que la miel, así también el aire de La Paz Bolivia (4000 m sobre el nivel delmar) es menos denso que el aire al nivel del mar (Buenos Aires). Esto hace que la pelota tengamenos fricción con el aire en La Paz y por tanto se puedan hacer fuertes tiros de área a área.Lograr esto en Buenos Aires requiere entonces de una habilidad muy especial, poco frecuentearenque los aficionados recordarán tal vez los casos de Bernabé Ferreira, Araquém de Melo,"Pinino" Más, Rivarola y San Esteban entre otros.
  2. 2. En La Paz la trayectoria de la parábola es más perfecta y la pelota no dobla tanto al caer. Es decirque resulta menor el famoso "efecto" que hace que la pelota doble hacia la derecha o hacia laizquierda, por lo que, en general, conviene que un diestro patee los tiros libres que vienen de laizquierda y viceversa. Pero el tema debe ser analizado con más detalle.Al pegarle de lleno, con el empeine o con la punta del pie la pelota sale recta y sin efecto, pero sutrayectoria varía según el tipo de balón ¿Por qué?Al patear, la pelota avanza en constante fricción con el aire. Este rozamiento genera turbulenciasen la parte posterior del balón que lo desestabilizan. En las pelotas tradicionales las turbulenciaspierden fuerza por las costuras y las pelotas son más estables. En la +Teamgeist se producen dosgrandes remolinos en la parte posterior, responsables de la trayectoria zigzagueante. Elrozamiento del aire se ve entorpecido por las costuras, lo que atenúa el flujo de aire y debilita lasturbulencias. La ausencia de costuras hace que el aire envuelva al balón sin interrupciones y asígenera las grandes turbulencias,Es decir que las costuras parecen influir en las turbulencias. Ciertamente, al pegarle con efecto lapelota gira sobre su eje al mismo tiempo que avanza y como gira, uno de los lados va a favor delaire y el otro va en contra. Esto genera menor presión del lado que va a favor del viento y mayorpresión del lado opuesto. Y se produce la conocida comba, que es consecuencia de la diferencia depresión que "siente" la pelota y, naturalmente, a mayor efecto la comba será más marcada.¿Por qué un balón que rebota contra una pared llega más lejos cuando viene contra ella muyrápido, si lo comparamos con otro balón que llega “llorando”? La pared no es sospechosa departicipar dando efecto al balón o nada parecido, ni siquiera una humilde patadita. La respuestaestá en tres palabras: energía potencial elástica.Antes de meternos en harina, hay que demostrar un postulado básico para nuestra tesis.Llamemos a un invitado que nunca nos ha fallado en esta página y al que pocos esperaban ver enuna entrada como ésta. Invoquemos a Albert Einstein. Einstein, en su Relatividad Especial orestringida (la primera, la de 1905, la de E=mc2), afirmó que nada puede viajar más rápido que lavelocidad de la luz en el vacío. Una de las consecuencias de esta afirmación es que no existen loscuerpos incompresibles. En efecto, todo cuerpo que choque con otro sufrirá algún grado dedeformación, ya sea temporal (cuerpos elásticos) o permanente (cuerpos inelásticos o plásticos).Veamos por qué:Imaginemos una pelota que choca contra una pared. Imaginemos que la pelota está hecha delmaterial más duro del Universo, un material cuyos átomos están tan fuertemente ligados entre ellosque no hay fuerza humana que consiga separarlos. Lancemos esa pelota contra una pared. Lavelocidad da igual.La parte delantera de la pelota, cuando entra en contacto con la pared, sufre una fuerza que lafrena. Es posible que la pared se rompa, es posible que no, pero lo que nos importa es que lapared contra la que choca la pelota la está frenando. Los primeros en notar el frenazo son losátomos “de delante” de la pelota. Esos átomos notan la fuerza de la pared, se desaceleran einteraccionan con los átomos de la pelota que vienen detrás, frenándolos a su vez…
  3. 3. El caso es que la velocidad a la que se van desplazando estas interacciones entre los átomos de lapelota nunca podrán superar la velocidad de la luz (si pudieran superarla, podríamos fabricarnosun telégrafo morse que transmitiera impulsos vibratorios a velocidad superlumínica, cosa imposiblesegún las leyes conocidas de la física), por lo que los átomos del final de la pelota seguiránmoviéndose hasta que la onda de compresión les alcance. ¿Y qué pasa cuando a un sólido se levan frenando los átomos de delante mientras los de detrás siguen moviéndose a la velocidadinicial?1.- En un primer momento, el pie, que suele tener una velocidad de entre 15 y 20 m/s, entra encontacto con la pelota. Se produce la primera deformación a medida que el pie sigue avanzando yla pelota no se mueve muy rápido todavía.2.- En una segunda parte, la deformación alcanza su máximo, la pelota va cada vez más rápido yalcanza la velocidad del pie.3.- En una última etapa, la pelota llega a moverse más rápido que el pie y sale disparada ayudadapor la energía elástica que ha almacenado al deformarse, que la propulsa, apoyándose en el pie,para abandonar el contacto con éste a una velocidad mayor que la del propio pie (hasta 38 m/s,unos 140 km/h, si uno es Roberto Carlos).Una pelota de fútbol que llega a nosotros a gran velocidad posee, si despreciamos su rotación, unacierta cantidad de energía cinética, que depende tanto de la masa como de la velocidad de lapelota. Cuando esa pelota choca contra un obstáculo, o sea, nuestro pie, que avanza hacia ella, laenergía cinética que poseía el balón se convierte en energía potencial elástica, sumándose a laenergía que le proporciona nuestro pie y provocando una compresión mayor del balón. Al liberarmayor energía en la compresión, el balón es equivalente a un muelle más comprimido, que saltarámás lejos cuando lo liberemos que un muelle poco comprimido.¡Nuestro pie también se comprime! Los tejidos y huesos de nuestro pie que entran en contacto conel balón sufren una compresión también. El grado de compresión depende de las masas relativas yla velocidad del choque.La energía potencial elástica también ayuda a explicar por qué se suele llegar más lejos al pateardándole un puntazo a la pelota. La puntera del pie, al ser de menor superficie que el empeine,provoca mayor presión, lo cual deforma más el balón, que adquiere algo más de energía elásticaque si le damos con todo el pie. Los buenos futbolistas le dan con el empeine para controlar ladirección y el efecto, pero con un puntazo se puede alcanzar mayor distancia.Y eso es todo. Resumiendo, cuando un balón llega a toda velocidad hacia ti ya trae una energía(cinética). Al patearlo, la pelota se comprime más que si estuviera quieta, por lo que almacenamayor cantidad de energía potencial elástica, que libera de nuevo al rebotar, alcanzando unamayor distancia.

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