El gol icónico de Roberto Carlos en 1997 contra Francia puede, de hecho, ser una excelente manera de explicar conceptos de física, como las leyes de Newton y el efecto Magnus. Este gol en particular se destacó por la trayectoria curva y aparentemente imposible que tomó la pelota después de un potente disparo de Roberto Carlos.
La explicación física detrás de este gol se basa en las leyes de Newton, específicamente en la primera y tercera ley del movimiento. La primera ley de Newton, también conocida como la ley de la inercia, establece que un objeto en reposo permanecerá en reposo y un objeto en movimiento continuará en movimiento a menos que actúe una fuerza externa sobre él. En el caso del gol de Roberto Carlos, la pelota se encontraba en movimiento después de ser disparada, y según esta ley, debería continuar en línea recta.
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Sin embargo, la tercera ley de Newton, conocida como la ley de acción y reacción, nos ayuda a comprender cómo la pelota pudo curvarse en el aire. Esta ley establece que por cada acción hay una reacción igual y opuesta. En el caso del disparo de Roberto Carlos, la pelota se pateó con una rotación y velocidad significativas. A medida que la pelota se movía a través del aire, el flujo de aire ejercía una fuerza sobre ella, generando un efecto conocido como el efecto Magnus.
El efecto Magnus se produce cuando un objeto gira mientras se desplaza en un medio, como el aire. En el caso del gol de Roberto Carlos, la rotación de la pelota creó diferencias en la presión del aire a su alrededor. La parte superior de la pelota se movía en la dirección en la que giraba, creando una zona de baja presión, mientras que la parte inferior se movía en dirección opuesta, generando una zona de alta presión. Esta diferencia de presión crea una fuerza perpendicular a la dirección del movimiento, lo que hace que la pelota se desvíe de su trayectoria original y siga una trayectoria curva.
El gol de Roberto Carlos contra Francia puede ser utilizado para explicar las leyes de Newton y el efecto Magnus. Las leyes de Newton nos ayudan a comprender por qué la pelota inicialmente debería moverse en línea recta, mientras que el efecto Magnus explica cómo la rotación de la pelota generó una fuerza que hizo que la pelota se curvara en el aire. Esta combinación de conceptos físicos hizo posible que el gol de Roberto Carlos se convirtiera en uno de los más icónicos en la historia del fútbol.
Cómo uno de los goles más icónicos del fútbol puede convertirse en la mejor clase de física
En un tiro libre de 35 metros, sin tener una línea directa a la portería, el futbolista intentó algo que parecía imposible; su patada hizo que el balón esquivara a los jugadores que estaban frente al arco, pero antes de salirse fuera del campo, como todos creían que sucedería, el balón giró hacia la izquierda, entró a la portería e hizo el gol que todos los brasileños esperaban. ¿Cómo lo logró? En un simple y entretenido video, el educador Erez Garty explica la física detrás de uno de los goles más icónicos en la historia del fútbol y comprueba que a través de este deporte también se puede hablar de ciencia en la sala de clase. Veamos la explicación paso a paso:
Según la Primera Ley de movimiento de Newton, un objeto se mueve en la misma dirección y velocidad hasta que una fuerza se aplica sobre éste.
Cuando Carlos pateó la pelota, efectivamente le dio dirección y velocidad, pero ¿qué fuerza hizo que la pelota diera ese giro inesperado que permitió que el gol fuera posible? El truco, según explica Erez, estuvo en el giro de la pelota.
Carlos efectuó la patada en la esquina inferior derecha de la pelota…
Así le dio altura, la envió a la derecha e hizo que esta girara alrededor de su propio eje. La pelota, inició entonces un vuelo aparentemente directo. Mientras tanto, el aire fluía a lado y lado de la pelota, lo que la frenaba. Por un lado, el aire se movía en la dirección opuesta a la rotación, produciendo un aumento en la presión. Por el otro lado, el aire se movía en la misma dirección del giro de la pelota, creando así, un área de baja presión. Esa diferencia, hizo que la curva del balón se dirigiera hacia la zona de presión más baja, es decir, hacia la izquierda, donde estaba el arco. Este fenómeno se conoce como efecto Magnus, y fue documentado por primera vez por Newton después de notarlo en 1670 durante una partida de tenis. Este efecto también aplica en pelotas de golf, frisbees y pelotas de béisbol.
En fútbol, este tipo de patada, se conoce como saque de banana.
Se intenta muy a menudo y es una de las jugadas que hace que las personas enloquezcan por este deporte. Sin embargo, curvar la pelota con la precisión exacta y necesaria es complejo. Esto sucede porque si la pelota se eleva muy alto, se eleva sobre el objetivo. Si va muy bajo, tocará el suelo antes de curvarse. Si es demasiado amplia, no llegará al arco. Si no es lo suficientemente amplia, los jugadores de defensa la puede interceptar. Si va demasiado lenta, gira demasiado pronto o no gira en absoluto y si la pelota va demasiado rápido, gira demasiado tarde. Es todo un reto físico lograrlo.
Esta misma física, hace posible otro gol que aparentemente es irrealizable…
Se trata del gol olímpico o córner olímpico, aquella jugada en el que el balón se patea desde el saque de esquina y entra directamente en la portería. Erez explica otros detalles… Por ejemplo, el porqué no es posible, aunque se aplique esta física, lograr que una pelota tenga un efecto boomerang.
A partir de una jugada que marcó la historia de este deporte son muchas las cosas que se pueden trabajar en el aula; velocidad, dirección y movimiento, son unas de éstas. Utilizar el fútbol para enseñar física es una forma diferente de plantear conceptos que suelen ser complejos de comprender y para muchos estudiantes puede ser la clave para realmente entender la ciencia. Ejemplos como este hay muchos otros y son la evidencia clara de que llevar el aprendizaje a la vida real y a los intereses de la mayoría de los estudiantes siempre será posible.
Otro ejemplo: La explicación física del “gol imposible” de Roberto Carlos con el Real Madrid hace 20 años
La explicación física del “gol imposible” de Roberto Carlos con el Real Madrid hace 20 años se basa en la fuerza aplicada al balón y el efecto Magnus. La potencia de su disparo combinada con la rotación del balón creó fuerzas aerodinámicas que desviaron la trayectoria, permitiendo que el balón curvase de manera espectacular y encontrara el camino hacia la portería. Este gol sigue siendo un ejemplo impresionante de cómo los principios físicos pueden influir en los eventos deportivos y asombrar al mundo.
La explicación de la física detrás de este gol radica en la combinación de dos factores principales: la fuerza aplicada al balón y el efecto Magnus.
En primer lugar, la fuerza aplicada al balón por Roberto Carlos fue significativa. El jugador utilizó una potente patada con una gran velocidad inicial. La magnitud de esta fuerza determina la velocidad del balón y su capacidad para superar la resistencia del aire.
En segundo lugar, el efecto Magnus desempeñó un papel crucial en la trayectoria curva del balón. El efecto Magnus ocurre cuando un objeto en movimiento, como una pelota de fútbol, gira sobre sí mismo mientras se desplaza a través de un medio, en este caso, el aire. La rotación del balón crea diferencias en la velocidad y la presión del aire alrededor de él.
Debido al efecto Magnus, se generan fuerzas aerodinámicas que actúan sobre el balón. Estas fuerzas son perpendiculares a la dirección del flujo de aire y pueden influir en la trayectoria de la pelota. En el caso del gol de Roberto Carlos, la rotación del balón generó diferencias de presión en los flujos de aire que lo rodeaban.
Como resultado, el balón experimentó una fuerza hacia un lado, lo que desvió su trayectoria original y lo hizo curvarse hacia el interior del campo. Esta desviación fue lo que sorprendió tanto a los jugadores como a los espectadores, ya que parecía desafiar la lógica y las leyes tradicionales del movimiento rectilíneo.
Es importante destacar que, si bien el término “gol imposible” se utiliza para describir este evento, no es realmente un gol completamente imposible desde el punto de vista físico. La trayectoria curva y sorprendente fue el resultado de una combinación hábil de la fuerza aplicada por Roberto Carlos y las propiedades aerodinámicas del balón en movimiento.
Y tú, ¿qué otro ejemplo conoces?
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