A física do futebol: a cobrança de falta "impossível" - Erez Garty

Veja a lição completa: http://ed.ted.com/lessons/football-physics-the-impossible-free-kick-erez-garty

Em 1997, Roberto Carlos, jogador brasileiro de futebol, preparou-se para uma cobrança de falta a 35 metros do gol, com barreira. Seu chute fez com que a bola passasse ao lado da barreira e, pouco antes de ir para fora, ela se curvou para a esquerda e entrou na rede. Como ele fez isso? Erez Garty descreve a física por trás de um dos gols mais magníficos da história do futebol.

Lição de Erez Garty, animação de TOGETHER.

Em 1997, numa partida
entre a França e o Brasil,

um jovem jogador de futebol,
chamado Roberto Carlos,

preparou-se para bater uma cobrança
de falta a 35 metros do gol.

Com uma barreira à sua frente,

ele decidiu tentar
o que parecia impossível.

Seu chute fez a bola
passar bem longe da barreira,

mas, pouco antes de ir para fora,
ela se inclinou para a esquerda

e foi direto para dentro da rede.

De acordo com a Primeira Lei
do Movimento, de Newton,

um objeto se move
na mesma direção e velocidade,

até que uma força seja exercida sobre ele.

Quando Roberto Carlos chutou a bola,
deu a ela velocidade e direção,

mas que força fez a bola desviar-se

e marcar um dos mais magníficos gols
da história do esporte?

O segredo estava na rotação.

Ele chutou o canto inferior
direito da bola,

mandando-a para o alto e para a direita,
mas também girando em torno de seu eixo.

A bola começou a voar
numa linha aparentemente reta,

com ar fluindo em ambos os lados,
reduzindo sua velocidade.

De um lado, o ar se movia
na direção oposta à rotação da bola,

causando aumento de pressão,

enquanto do outro lado o ar se movia
na mesma direção da rotação,

criando uma área de pressão mais baixa.

Essa diferença fez a bola se curvar
para a direção com menor pressão.

Esse fenômeno é chamado de efeito Magnus.

Esse tipo de chute,
normalmente chamado de "chute-banana",

é tentando com frequência

e é um dos elementos
que tornam bela uma partida.

Mas fazer a bola se curvar
com a precisão necessária

para contornar a barreira
e entrar no gol é difícil.

Chute-a muito alto
e ela vai por cima da trave.

Chute-a muito baixo
e ela toca o chão antes de se curvar.

Chute-a muito para o lado
e ela não entrará no gol.

Chute-a não suficientemente
para o lado e ela bate na barreira.

Devagar demais, ela se arqueia
cedo demais ou nem se arqueia.

Rápido demais
e ela se arqueia tarde demais.

A mesma física torna possível

marcar outro gol aparentemente impossível:

o de cobrança de escanteio.

O efeito Magnus foi documentado
pela primeira vez por Sir Isaac Newton,

depois que ele o percebeu enquanto jogava
uma partida de tênis em 1670.

Ele também se aplica a bolas de golfe,
"frisbees" e bolas de beisebol.

Em todos os casos, a mesma coisa acontece.

A rotação da bola cria um diferencial
de pressão no fluxo de ar ao redor,

que faz a bola se curvar
na direção da rotação.

E eis uma pergunta:

seria teoricamente possível chutar
uma bola com força suficiente

a ponto de fazê-la dar meia volta,
como um bumerangue?

Infelizmente, não.

Mesmo que a bola
não se desintegrasse com o impacto

ou não batesse em algum obstáculo,

quando o ar a desacelerasse,

seu ângulo de deflexão aumentaria,

fazendo-a entrar numa espiral,
com círculos cada vez menores,

até que finalmente pararia.

Apenas para conseguir essa espiral,

seria necessário fazer a bola girar
mais de 15 vezes mais rápido

que o chute memorável de Roberto Carlos.

Então, boa tentativa.