Pilotes amb efecte!
abril 25, 2009L’altre dia vaig recordar un golàs que va fer el brasiler Roberto Carlos en un mundial de futbol contra la selecció francesa, on la pilota descrivia una paràbola impossible abans d’entrar per la dreta de la porteria i el porter F.Barthez es quedava mirant-se-la incrèdul sense poder-hi fer res.
Però com pot ser que una pilota de futbol pugui fer un efecte com aquest? Doncs el físic i químic alemany Heinrich Gustav Magnus en va trobar l’explicació:
L’efecte Magnus explica per què el moviment de gir d’un sòlid determina la seva trajectòria en el si d’un fluid. Aquest efecte és producte de diversos fenòmens com el principi de Bernoulli i el procés de formació de la capa límit en el flux situat al voltant dels objectes en moviment.
Suposem que colpegem una pilota de tal manera que provoquem que es desplaci en l’aire, però a la vegada gira sobre ella mateixa, creant un flux turbulent al seu voltant.
A causa del conegut efecte Venturi, la pressió de l’aire es menor en aquells punts on la velocitat de flux es major i major on la velocitat és menor. Per tant, en l’exemple del dibuix, degut a que la velocitat de l’aire (que va en contra del moviment de la pilota) és major a la part inferior de l’esfèric (es suma la velocitat del moviment de rotació amb el de la de l’aire que xoca contra la pilota), la pressió en aquesta zona serà menor que a la part superior, i per tant l’esfèric experimentarà una força dirigida cap avall que farà toqui el terra abans del que ho faria si no existís aquest efecte Magnus.
De la mateixa forma, si la pilota girés sobre l’eix vertical que passa pel seu centre, podria desviar-se cap a un costat o l’altre, depenent del sentit de gir.
A la imatge inferior podem veure el perfil de velocitats: la pilota es desplaça cap a la dreta mentre es veu afectada per un gir en el sentit de les agulles del rellotge.
Aquí teniu el gol que em va fer investigar sobre aquest efecte. Realment impressionant!
Així doncs en aquest partit de futbol del vídeo, en el moment del llençament de la falta em sembla intuir que el vent bufava en sentit porteia–>llençador falta. Ja que on es crea el buit parcial és a la banda esquerra de la vertical llençador-porteria i mirant el vídeo uns quants cops em sembla veure que el jugador pica la pilota de tal manera que la fa rotar sobre el seu eix en sentit antihorari (S), tot i que això m’ho hauràs d’assegurar tu que ets l’expert en futbol (la tècnica d’aquest esport no la domino gens).
Gràcies Zoel per mostrar la ciència qüotidiana!
Eii Pep! Aquí, tal i com dius tu, el jugador fa girar la pilota sobre ella mateixa en sentit antihorari. No cal però que faci vent: mentre hi hagi el fregament amb l’aire (que s’interposa a l’avenç de la pilota) ja en fas prou per crear un petit gradient de pressions entre cada costat de l’esfèric i per tant, provoqui aquest efecte. El més important per fer tant d’efecte és que la velocitat de rotació sigui alta però si féssim aquesta prova al buit, això no funcionaria sinó que la pilota seguiria recta. I això de l’efecte Magnus es pot veure també en el golf, tenis… Fixa’t que a tenis taula la pilota es fa girar molt ràpida i al pesar tan poc, el mínim fregament amb l’aire ja provoca que faci efectes realment increïbles.
Totalment d’acord Zoel, amb la translació de la pilota endavant (i, per tant, l’aire presentant resistència en sentit contrari) i la rotació antihorària n’hi ha d’haver prou per crear aquesta succió cap a l’esquerra.
[...] del qual és picar la pilota de tal manera que prengui una trajectòria corba, és a dir, donar-li efecte. Doncs m’acabo d’assabentar que ja ha estat escollida la millor il·lusió òptica del [...]