Física ñoña en Brasil 2014

I. C. Tirapegui

hace 10 años

Cada cuatro años hay un Mundial y los jugadores más hábiles de la selección chilena se preparan para disparar al arco. El objetivo es poner la pelota en la esquina de la portería rival, lejos del alcance del portero. Sin embargo, cuando esos tiros no llegan a su objetivo, los jugadores culpan a la nueva pelota oficial del torneo. ¿Qué tan real es esto?

Muchos piensan que son excusas y sin embargo, los estudiosos saben que las variaciones sutiles entre los balones de fútbol afectan cómo vuelan. Específicamente, los investigadores ñoños creen que la variable más relevante es su superficie, es decir, es más difícil controlar una pelota “suave“, como el muy discutido “Jabulani” utilizado en la Copa del Mundo de 2010.

En cambio, el balón utilizado en Brasil 2014, el “Brazuca”, tiene costuras un 50 por ciento más largas, un factor que hace a la bola menos “suave” y aparentemente, más predecible en vuelo. “Los detalles del flujo de aire alrededor de la bola son complicados y en particular, dependen de lo áspero del balón”, dice John Bush, profesor de matemáticas aplicadas en el MIT. “Si la pelota es perfectamente lisa, dobla por el camino equivocado”, agrega Bush, lo que significa que dos pelotas diferentes, pateadas de la misma manera por el mismo jugador, pueden curvarse en direcciones opuestas, dependiendo de la superficie de las bolas. ¿Suena extraño?

Magnus, te presento a Alexis Sánchez

La cuestión de cómo las costuras curvan la pelota en vuelo tiene su respuesta en los libros de texto: el efecto Magnus. Este fenómeno fue descrito por primera vez por Isaac Newton, cuando se percató de que en el tenis, el topspin hace una bola para sumergir, mientras backspin aplana su trayectoria. La curva en el béisbol es otro ejemplo de este fenómeno.

En el fútbol ocurre lo mismo en los lanzamientos libres, tiros de esquina, disparos de media distancia y otros tipos de pases: el jugador que patea la pelota aplica un giro durante el contacto, lo que crea un efecto de rotación que hace que la trayectoria de la pelota se curve. Es decir, la pega con “chanfle”.

Las estrellas como Lionel Messi, Alexis Sánchez o Arturo Vidal hacen esto de forma mecánica, pero este tipo de tiros dependen de que la pelota tenga un poco de rugosidad en la superficie. Sin eso, el disparo del jugador de fútbol se va pasear fuera del estadio o a cualquier lado.

“El hecho es que el Efecto Magnus puede cambiar de signo”, dice Bush. Es decir, si tenemos una bola totalmente lisa, la dirección de la curva se puede revertir. ¿Por qué es esto? Bush explica que la forma en la superficie de la bola crea un movimiento en la “capa límite” entre la pelota que gira y el aire. Mientras más rugosa la pelota, más fácil es recrear la versión de los libros de texto del efecto Magnus, con un signo “positivo”: curva en la dirección esperada.

“La capa límite puede ser laminada (que fluye sin problemas) o turbulenta, en cuyo caso usted tiene remolinos”, dice Bush. “La capa límite cambia de laminada a turbulenta en diferentes lugares de acuerdo con la rapidez que la pelota da vueltas. Dónde aparece esa transición depende de la rugosidad de la superficie y las costuras de la pelota. Si cambia el patrón de los paneles, los puntos de transición se mueven y la distribución de la presión también. Entonces el efecto Magnus puede tener signo “negativo”.

Desde Brasil: la “paloma sin alas”

Si la reversión del efecto Magnus les parece algo elusivo, se debe a que los balones de fútbol no son absolutamente lisos y mientras otros deportes, como el béisbol y el cricket, tienen reglas estrictas sobre las costuras en la pelota, el fútbol no y con los avances tecnológicos, las pelotas han evolucionado hacia modelos más “suaves” (hasta la introducción de la Brazuca por lo menos). Esto produce que a veces los jugadores pateen la bola con la intención de darle muy poco “chanfle” y la pelota revolotee impredecible de lado a lado. Los brasileños tienen un nombre para esto: la “sem asa pombo,” o “paloma sin alas.” En este caso, Bush dice: “este movimiento peculiar surge porque los puntos de transición de la capa límite son diferentes en lados opuestos de la pelota”. O dicho en castellano, debido a que la pelota no gira desde el inicio, el movimiento del aire que la rodea tiene más de un efecto durante su trayectoria. Un ejemplo de esto es el tiro libre que Pirlo tuvo en el partido de Italia contra Inglaterra, que engañó al portero pero pegó en el travesaño.

Para terminar, Bush destaca el famoso tiro libre del lateral brasileño Roberto Carlos en un partido de 1997 contra Francia, donde el jugador utiliza la parte exterior de su pie izquierdo para anotar un tiro libre con una escandalosa cuerva. “Ese fue por mucho el mejor tiro libre tomado alguna vez”, dice Bush, quien añade: “creo que es importante animar a la gente a tratar de entenderlo todo. Incluso en las cosas más triviales, la física es sutil e interesante “. ¡¡Un gran consejo Ñoño!!

Y luego de toda esta explicación, lo único que resta es suplicar que Sánchez, Vidal, Isla y compañía le peguen como los dioses a la pelota y hagan que el efecto Magnus gire con signo positivo para la Selección Chilena.