Física No Futebol

Física no Futebol Uma bola em movimento no ar está sujeita a forças

aerodinâmicas causadas pela pressão e viscosidade do meio, como a força de arrasto e a força de sustentação. A força de arrasto é a resistência que o ar oferece à passagem da bola, porém, ao contrário do atrito entre duas superfícies sólidas, a força de arrasto não é constante – ela depende da velocidade com que a bola se move em relação ao ar. A “crise do arrasto” é a súbita redução que a resistência do ar sofre quando a velocidade da bola aumenta além de um certo limite. A velocidade máxima que jogadores profissionais conseguem dar à bola é da ordem de 25 a 30 m/s, podendo atingir os 35 m/s. Portanto, a bola de futebol ultrapassa a velocidade de crise muitas vezes durante uma partida.

De um lado da bola, a velocidade do ar fica maior (ponto A) e, conseqüentemente, a pressão fica menor. Do outro lado (ponto B), a velocidade fica menor e, portanto, a pressão fica maior. Em outras palavras, onde a velocidade do ar é maior temos pressão menor e vice-versa. Logo, a diferença de pressão em lados diametralmente opostos da bola dá origem a uma força aerodinâmica descrita pelo alemão Heinrich Gustav Magnus (1802-1870), daí o nome Efeito Magnus.

Fa = força de arrasto, que esta relacionada com a viscosidade do, na realidade é uma força de resistência.Fm = Quem faz a "mágica" de provocar a trajetória curva da bola é a FM que é sempre perpendicular à velocidade da bola e ao seu eixo de rotação.

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”.

Podemos verificar o vídeo desse QUASE gol no link: https://www.youtube.com/watch?v=SMfyVCpQBA0

“A Física não permite!” Galvão Bueno Na figura abaixo vemos uma simulação do chute de Pelé,

levando em conta a resistência do ar e a força de Magnus.

O ponto demarcado na trajetória é onde ocorreu a crise do arrasto.

Podemos investigar a importância da crise do arrasto na jogada de Pelé tirando-a de ação, ou seja, fazendo a resistência do ar crescer sempre com a velocidade. O que aconteceria com a bola caso a crise não reduzisse a resistência do ar está mostrado na figura abaixo; ela não chegaria nem mesmo à grande área. Portanto, a crise do arrasto desempenhou um papel importantíssimo – sem ela a jogada do Pelé não teria entrado para a historia do futebol.

A importância do efeito Magnus pode ser avaliada da mesma forma. Se Pelé não tivesse dado nenhuma rotação à bola, a trajetória seria como a mostrada na figura abaixo. Novamente, a bola não chegaria nem perto do gol. Sem a força de sustentação criada pelo efeito Magnus, o chute de Pelé teria sido apenas um belo lançamento para Jairzinho.

Mas talvez o mais surpreendente é o que ocorreria se não existissem nem o arrasto nem a força Magnus (ou seja, se a bola tivesse sido chutada no vácuo). A trajetória nesse caso seria a parábola de Galileu, mostrada na figura abaixo. Vemos que a bola cairia bem antes do gol, apesar de não haver força de arrasto. Isso mostra que a sustentação aerodinâmica criada pela rotação compensou largamente o efeito da resistência do ar, levando a bola mais longe.