16 de maio de 2014

A física no futebol

A física no futebol

              Você pode não aprender a jogar bola estudando Física. Mas pode aprender muita Física observando um jogo de futebol. O esporte nos demonstra uma fonte variada de estudos ligados a conceitos de física.
A crise do arrasto

O ar exerce uma força de arrasto sobre a bola de futebol, que se opõe ao movimento, e cresce, se a velocidade da bola aumenta. Entretanto, a 60 km/h, a resistência do ar sofre uma queda dramática, e só volta a crescer acima dos 80 km/h: é a crise do arrasto.
Ao passar pelo ar, a bola cria à sua frente uma região de alta pressão, e deixa atrás uma esteira de baixa pressão. A diferença de pressões causa a força de arrasto. Para baixas velocidades, o fluxo de ar em torno da bola é laminar e a zona de baixa pressão cobre todo o hemisfério posterior. Acima de 60 km/h, o fluxo de ar torna-se turbulento, o que estreita a zona de baixa pressão e diminui a força de arrasto.

 O efeito Magnus

Se a bola estiver girando, o ar vai empurrá-la em uma direção perpendicular ao eixo de rotação e à velocidade: é a força de Magnus. A bola gira no sentido horário e joga o ar para baixo; a força de Magnus é a reação do ar, que empurra a bola para cima.
 O gol que Pelé não fez
Copa de 1970, no México: Brasil x Tchecoslováquia – Pelé, no meio de campo, vê o goleiro tcheco adiantado, e arrisca um chute famoso. O desfecho da jogada foi descrito por Nelson Rodrigues: “E, por um fio, não entra o mais fantástico gol de todas as Copas passadas, presentes e futuras. Os tchecos parados, os brasileiros parados, os mexicanos parados – viram a bola tirar o maior fino da trave. Foi um cínico e deslavado milagre não ter se consumado esse gol tão merecido. Aquele foi, sim, um momento de eternidade do futebol”.

A bola partiu a 105 km/h, girando a 7 rotações por segundo. A crise do arrasto ocorreu no ponto marcado sobre a trajetória. A partir daí, a resistência do ar ficou muito maior. Se não existisse a crise do arrasto, a bola chutada por Pelé nem conseguiria chegar à grande área.No chute de Pelé, a força de Magnus apontava para cima, dando sustentação à bola. Se não estivesse girando, a bola mal chegaria à grande área. Sem a influência do ar, como no vácuo, a trajetória teria a forma parabólica prevista por Galileu. E a bola cairia longe do gol! Este resultado surpreendente mostra que a aerodinâmica fez a bola de Pelé ir mais longe demostrando claros conceitos físicos que se aplicam na situação.

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