La ciencia del fútbol

Publicado el 2 de Julio de 2018 | Física y Química

El fútbol es un deporte en el que la ciencia, y sobre todo la física, está muy presente: fuerza, velocidad y frecuencia de giro de la pelota determinan el resultado de los partidos. Una decena de fenómenos físicos repercuten en el movimiento del balón en esta actividad deportiva, incluyendo las leyes de la mecánica clásica, la hidrodinámica, la aerodinámica y, por supuesto, la gravedad. Marcar un gol magnífico o hacer un buen pase a un compañero no solo depende de la habilidad de un jugador de saber golpear bien sino también de las magnitudes físicas implicadas. El Instituto de Física del Reino Unido (IOP) publica entretenidos artículos en inglés en su medio para la divulgación PhysicsWorld y ha puesto a disposición del público algunas investigaciones físicas basadas en este deporte.

Los estudios más relevantes en el fútbol son la aerodinámica y la hidrodinámica asociadas al movimiento del balón, que va más allá de ser un simple lanzamiento. Aprender las explicaciones físicas y las leyes de Newton puede ayudar a entender el funcionamiento de los tiros y a realizarlos con mayor precisión. Hay efectos que alejan la trayectoria de la pelota de la que consideramos predecible gracias a túneles de viento, giros con respecto a los ejes, el principio de Bernoulli y el efecto Magnus, descrito en 1852.

Los deportistas, ya sean futbolistas, tenistas o jueguen al ping pong, saben que es posible darle efecto a las pelotas al golpearlas de una determinada manera. Esto hace que la pelota avance curvando su trayectoria en el aire: gira encontrando fricción con él. Cuando un jugador chuta para marcar gol se dan variaciones locales de presión alrededor de la pelota, lo que en dinámica de fluidos recibe el nombre de efecto Bernouilli. Las velocidades del fluido (el aire en este caso) en los lados del balón son distintos y son estas diferencias de presión las que provocan las fuerzas laterales que hacen que la pelota se desvíe de su trayectoria. El rozamiento, presente en un tiro y también en el recorrido del balón sobre el césped, genera turbulencias en él que lo desestabiliza.

Para analizar todos estos aspectos es importante tener en cuenta además que la forma del ‘esférico’ profesional influye en su comportamiento, para lo cual se desarrollan profundos estudios científicos de sus propiedades mecánicas (deformaciones, efectos de variaciones térmicas, etc.).

Conocer la ley de la inercia o la ley del movimiento no va a conseguir que un equipo gane o pierda: la intuición nos indica que el balón permanecerá quieto hasta que se le dé una patada en una dirección deseada, y que otra patada hará que cambie de dirección. Pero quizá dedicarse a estudiar física, como hemos visto, puede ayudar a práctica de este y otros deportes.

Por Marta Seror