Educación

Solución al reto sobre el gol de Cristiano Ronaldo frente a España

Descubra acá cuál era la mejor alternativa para que el portero lograra impedir el gol de CR7. 

Solución al reto sobre el gol de Cristiano Ronaldo frente a EspañaCon un disparo de pierna derecha, puso el balón justo en la esquina izquierda del arco español.
El reto de la Física en el fútbol

Con un disparo de pierna derecha, puso el balón justo en la esquina izquierda del arco español.

22 de junio 2018 , 03:13 a.m.

Según el profesor José Rafael Narvaez, para saber desde la física cuál era la mejor forma de tapar el gol de tiro libre de Cristiano Ronaldo en la primera fecha del Grupo B del Mundial de Rusia, lo primero que usted debe entender es que la visión académica de un gol de tiro libre se relaciona con la cinemática en dos y tres dimensiones para la trayectoria sin rotación del balón, y sin el efecto del aire, cuando se considera que en estos efectos ya se involucran las leyes de los fluidos.

"Si el balón, que es pateado de tal forma que no rota, la trayectoria que sigue puede quedar descrita si se conoce la velocidad y el ángulo de lanzamiento. Para este caso, el balón quedaría sometido a la acción de la fuerza gravitacional y de fricción con el aire", explicó.

Si se desprecia la fricción con el aire, la ecuación que describe la trayectoria es:

El reto de la Física en el fútbol

Donde 'y' es la altura del balón, 'x' es la distancia horizontal, 'g' es la aceleración debida a la fuerza de gravedad, 'Vo' es la rapidez con la que sale el balón y 'θ' es el ángulo de lanzamiento.

Foto:

José Rafael Narvaez

Cuando un fluido como el aire está en movimiento sus energías asociadas pueden ser por presiones, velocidades y alturas. Si no existen eventos que produzcan pérdidas o ganancias de energía, existe una expresión que relaciona estas formas de energía, conocida la ecuación de Bernoulli, que para puntos a la misma altura se expresa así:

El reto de la Física en el fútbol

En la ecuación 'P' representa la presión, 'v' la velocidad y 'ρ' la densidad del fluido.

Foto:

Jose Rafael Narvaez

Esta ecuación indica que en puntos donde el fluido tenga más velocidad la presión se disminuye a un efecto conocido como Magnus, si existe un objeto ente esos dos puntos va a sentir una fuerza en virtud de esa diferencia de presión.

El reto de la Física en el fútbol

Efecto Magnus

Foto:

Jose Rafael Narvaez

En el tiro libre el balón se traslada con una trayectoria parabólica que podría ser descrito en la primera ecuación. Si este hubiera sido el caso, el balón pasaría a una altura mayor que la barrera y, por efectos de la gravedad, llegaría al arco a una altura menor que el travesaño, pues iba desviado al palo izquierdo, ocasionando que el gol no entre.

El reto de la Física en el fútbol

Ecuación 1

Foto:

Jose Rafael Narvaez

Al observar el gol en cámara lenta se puede notar que el balón se traslada mientras asciende y que va rotando. Ese giro hace que la velocidad del aire en el costado del balón genere presión cambiando su trayectoria hacia la portería.

En síntesis, el balón pasó al lado izquierdo de la barra a una altura superior a la barrera. Lo que debió hacer el arquero de España, conociendo las capacidades de Ronaldo como cobrador de tiros libre, era correr la barrera un poco a la izquierda y hacer que ésta saltara en el momento en que el jugador pateó el balón haciendo que la pelota fuera rechazada por la barrera.

El reto de la Física en el fútbol

Ecuación 2.

Foto:

Jose Rafael Narvaez

¿Qué habilidades tiene la persona que respondió correctamente este reto?

1. Capacidad de observación.
2. Comprensión de fenómenos físicos.
3. Aplicar la física en situaciones cotidianas
4. Establecer relación entre ciencia y deporte.

DIANA MILENA RAVELO MÉNDEZ
Twitter: @DianaRavelo
ELTIEMPO.COM

*Este reto fue hecho con el apoyo de los docentes del Politécnico Grancolombiano. Recuerde que podrá poner a prueba su conocimiento cada semana con un nuevo #RetoET. Para cualquier comentario o sugerencia puede escribir al correo diarav@eltiempo.com

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