Física

Las matemáticas detrás de lanzar la espiral perfecta de fútbol

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Los ingenieros no somos conocidos por nuestra impresionante coordinación física, pero se nos conoce por ser buenos en matemáticas. Entonces, en lugar de aprender a lanzar una espiral perfecta, veamos si podemos entender la física detrás de un lanzamiento de fútbol perfecto.

La física detrás del fútbol

Hay algunos principios en una pelota de fútbol voladora, como la precesión giroscópica y el movimiento parabólico. Mirando hacia atrás a algunas clases básicas de física, podemos entender que la forma en que vuela una pelota depende del ángulo de lanzamiento y la velocidad a la que se lanza. Sin embargo, puedes lanzar una pelota de fútbol tan fuerte como quieras, eso no garantiza que volará en una espiral perfecta. Para que una pelota de fútbol vuele perfectamente, tenemos que preocuparnos un poco más por inducir la precesión giroscópica.

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La precesión tiene que ver con el cambio del eje de rotación de un objeto cuando se somete a un torque externo, y es crucial para el éxito de un mariscal de campo. Una buena espiral gira a aproximadamente 600 rpm o el equivalente a un CD en un reproductor de CD. A medida que el balón gira, entra en movimiento giroscópico.

El principio fundamental de los giroscopios es que se necesita mucha fuerza exterior para interrumpir su movimiento. Cuando una pelota de fútbol girando vuela por el aire, la gravedad empuja la punta de la pelota hacia abajo en forma parabólica. Los mismos principios de todo movimiento parabólico actúan sobre el balón de fútbol, ​​pero debido a que está girando, se vuelve mucho más estable y resistente a las fuerzas externas.

Debido a los efectos giroscópicos de una pelota de fútbol que gira, la forma en que la pelota se comporta en el aire en realidad varía según si el mariscal de campo es diestro o zurdo. Una pelota lanzada por un mariscal de campo diestro se curvará ligeramente hacia la derecha, y una lanzada por un mariscal de campo zurdo haría todo lo contrario. Comprender esto es esencial para realizar un pase preciso.

Lo que se necesita para lanzar una espiral

Ahora, agregar más efectos a la pelota no es todo lo que se necesita para lanzar una buena espiral. Una pelota que gira más rápido ocupará más proporción de la energía impartida para continuar girando que para continuar avanzando. Esto significa que los mariscales de campo pueden perder yardas cuando imparten más efectos a una pelota. Se trata de encontrar un punto medio feliz. La pelota necesita la cantidad necesaria de giro para lograr un movimiento giroscópico adecuado, al tiempo que maximiza la velocidad de avance para maximizar el alcance.

El ángulo de lanzamiento es otro aspecto bastante simple de un pase de fútbol, ​​pero esencial para dominar el juego. Como cualquier otra trayectoria, la distancia máxima se puede alcanzar con un ángulo de lanzamiento de 45 grados. A más de 45, la altura se maximizará y en ángulos más bajos, es probable que la pelota no viaje tan lejos como lo necesita.

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El giro de una pelota de fútbol tiene que ver con la precisión, mientras más consistentemente puedas controlar el giro de una pelota de fútbol, ​​mejor serás para lanzar la espiral perfecta y precisa.

Lanzar una pelota de fútbol perfecta puede ser fácil de entender desde una perspectiva matemática y física, pero dominar el arte es un desafío completamente diferente. Si le dieras a cualquier estudiante de física al azar un problema que involucre a un mariscal de campo y un receptor en marcha, probablemente sería uno de los problemas de movimiento parabólico más difíciles que hayan completado. Sin embargo, los buenos mariscales de campo pueden tener en cuenta perfectamente el ángulo de lanzamiento, la velocidad y el giro para colocar perfectamente una pelota de fútbol en las manos de un receptor en el campo.


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