Forças podem ser exercidas por contato ou à distância e traduzem a interação entre corpos. No futebol, quando um jogador chuta a bola, aplica uma força de contato que faz a bola mudar de direção, constituindo um par ação-reação entre o pé e a bola. Uma bola em movimento no ar também está sujeita a forças aerodinâmicas como arrasto e sustentação causadas pela pressão e viscosidade do ar.

1. Força é toda a ação capaz de modificar o estado de movimento
de um corpo ou de lhe causar deformação. As forças traduzem a
interação entre os corpos e podem ser exercidas por contacto
ou à distância.
FÍSICA NO FUTEBOL

2. Quando o jogador dá um pontapé na bola, fazendo com que
ela mude de direção, aplica-lhe uma força de contato, ou seja,
há uma interação entre o pé e a bola. Aqui, há a considerar
duas forças iguais e opostas que constituem um par ação-
reação.

3. Uma bola em movimento no ar está sujeita a
forças aerodinâmicas causadas pela pressão e
viscosidade do meio, como a força de arrasto e
a força de sustentação.
A força de arrasto é a resistência que o ar
oferece à passagem da bola, porém, ao
contrário do atrito entre duas superfícies
sólidas, a força de arrasto não é constante –
ela depende da velocidade com que a bola se
move em relação ao ar.
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4. A “crise do arrasto” é a súbita redução que a
resistência do ar sofre quando a velocidade da
bola aumenta além de um certo limite.
A velocidade máxima que jogadores
profissionais conseguem dar à bola é da ordem
de 25 a 30 m/s, podendo atingir os 35 m/s.
Portanto, a bola de futebol ultrapassa a
velocidade de crise muitas vezes durante uma
partida.
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5. De um lado da bola, a velocidade do ar fica maior (ponto A) e,
conseqüentemente, a pressão fica menor. Do outro lado (ponto B),
a velocidade fica menor e, portanto, a pressão fica maior.

6. Em outras palavras, onde a velocidade do ar é maior temos
pressão menor e vice-versa. Logo, a diferença de pressão em lados
diametralmente opostos da bola dá origem a uma força
aerodinâmica descrita pelo alemão Heinrich Gustav Magnus
(1802-1870), daí o nome Efeito Magnus.

7. A esta diferença de velocidades em lados opostos da bola
associamos uma diferença de pressão que obedece ao
Princípio de Bernouilli, de Daniel Bernouilli (1700-
1782) que, de forma simples, pode ser assim enunciado:
“No escoamento de um fluido, a pressão será grande
quando a velocidade for pequena e vice-versa”
Fa = força de arrasto, que esta
relacionada com a viscosidade
do ar, na realidade é uma força
de resistência.
Fm = Quem faz a "mágica" de
provocar a trajetória curva da
bola é a FM que é sempre
perpendicular à velocidade da
bola e ao seu eixo de rotação.
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9. Dificuldade que um goleiro tem de defender uma penalidade
máxima?
AM2 + PM2 = PA2
3,662 + 112 = PA2
13,39 + 121 = PA2
133,39 = PA2
PA = PB = 11,59 m
A distância percorrida pela bola na
cobrança de um pênalti deve variar entre
DSmin = PM = 11,00 m
DSmáx = PA = PB = 11,59 m.
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10. Dificuldade que um goleiro tem de defender uma penalidade
máxima?
O goleiro tem que tomar a decisão antes do chute, escolher
entre ficar parado no meio do gol ou escolher um canto e pular.
Caso contrário, antes de pensar já levou gol.
A Física prova que quem diz que cobrança de penalidade é loteria
não está tão errado
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11. “A Física não permite"! Galvão Bueno.
Na figura estamos supondo
rotação da bola no sentido
horário (seta curva em
vermelho) com o eixo de
rotação perpendicular ao
plano da figura.
Supondo ainda que a figura esteja mostrando a bola
vista de cima, o componente FM da força do ar (para a
esquerda) faria a trajetória da bola curvar-se para a
esquerda do jogador.

12. “A Física não permite"! Galvão Bueno.
Se o chute provocasse rotação da bola
em sentido anti-horário, o vetor FM
apontaria para a direita e a trajetória da
bola se curvaria para a direita. Quem
faz a força que provoca a trajetória
curva é o ar e, como não o vemos,
parece que a bola faz curva sem
componente centrípeta, o que seria
fisicamente absurdo!
O famoso "chute de três dedos", com a lateral do pé, é
que provoca a rotação e, conseqüentemente, possibilita
a manifestação do Efeito Magnus.

13. AGRADECIMENTOS:
http://www.cienciahoje.pt ;
www.fisicamoderna.blog.uol.com.br
http://www.educacional.com.br;
http://omnis.if.ufrj.br/~carlos/futebol.html
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