| O que há de especial no chute de “trivela”? Como a bola pode fazer uma curva em pleno ar?
Todos nós já ouvimos alguma vez a expressão ´a bola veio com efeito...´, seja num jogo de tênis, futebol,
ou qualquer outro que tenha bolas sendo lançadas rapidamente ao ar nós podemos ver as curvas que a trajetória da bola faz.
Vamos tentar entender como isso é possível.
Tomemos como exemplo uma falta cobrada por Roberto Carlos num jogo Brasil X França (pouco antes da copa de 98). Ele corre...
chuta a bola... ela vai em direção a linha de fundo (para fora do gol)... mas de repente surge a mágica: a bola dá uma curva
no ar... e... GOOOOOOL!
Mas como isso é possível fisicamente?
Do ponto de vista das leis de Newton sabemos que para o corpo mudar o estado de movimento é necessária a aplicação de uma força.
Vamos então analisar as forças que agem na bola.
No momento do chute a chuteira do jogador claramente aplica uma força que a faz ser lançada ao ar, a força peso (devido a gravidade)
a faz cair em direção ao chão, porém temos que ter alguma força a mais que a faça desviar da direção inicial do chute.
Esse fenômeno de desvio da trajetória realizado por corpos em rotação quando estão em um meio fluido é conhecido como Efeito Magnus.
Vamos agora ver a origem da força que causa esse efeito.
Vamos inicialmente supor que a bola foi lançada para a direita e sem rotação. No referencial da bola, o fluxo de ar estaria indo para
esquerda, como esquematizado na figura abaixo.
Vamos agora supor que a bola foi lançada com uma rotação no sentido horário. A parte superior da bola (ponto A) estaria indo
para a direita e a parte inferior (ponto B) para a esquerda. Tanto no ponto A quanto no B, o fluxo de ar está para a esquerda,
porém no ponto A a bola arrasta o ar na direção contrária enquanto que no ponto B a bola "impulsiona" ainda mais o ar. De modo
que o fluxo fica
mais rápido no ponto B e mais lento em A. Veja na figura abaixo a nova co
nfiguração do fluxo de ar.
Sabemos da equação de Bernoulli (veja também na seção cotidiano a explicação para o vôo do avião) que:
(d.Va2)/2 + Pa = (d.Vb2)/2 + Pb
Onde P = Pressão, d = densidade do ar e V = velocidade do ar.
Como Va < Vb
(devido a rotação da bola) concluímos que Pa > Pb. Ou seja: quanto mais rápido o ar flui, menor é a pressão que ele exerce!
Pronto! Chegamos na força que estávamos procurando. Como a pressão na parte inferior da bola é menor do que a pressão na parte
superior, o ar exerce uma força na bola na bola na vertical, empurrando-a para baixo.
Vamos voltar agora ao chute de Roberto Carlos. Ele chuta a bola imprimindo-lhe uma rotação no sentido
anti-horário, de modo que a parte esquerda da bola está no mesmo sentido do fluxo de ar que passa pela
bola enquanto que a parte direita está indo contra o fluxo de ar. Isso faz com que a pressão do lado
direito seja maior do que a do lado esquerdo, causando uma força (mostrada na figura acima) que faz com
que a bola curve para a esquerda.
Física à parte, o gol foi fenomenal e serve para aliviar a raiva de ter perdido a copa de 98.
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