O documento discute como os conceitos de física como força de arrasto, crise do arrasto e efeito Magnus influenciaram a famosa jogada quase-gol de Pelé na Copa de 1970. Simulações mostram que sem esses efeitos aerodinâmicos, a bola não teria chegado perto o suficiente para marcar.

1. Física No
Futebol

2. Física no Futebol
 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. 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.

3.  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. 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.

4. Fa = força de arrasto, que esta relacionada com a
viscosidade do, 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.

6. O gol que Pelé não fez
Copa de 1970, no México: Brasil x Tchecoslováquia – Pelé, no meio de campo,
vê o goleiro tcheco adiantado, e arrisca um chute famoso. O desfecho da jogada
foi descrito por Nelson Rodrigues: “E, por um fio, não entra o mais fantástico gol
de todas as Copas passadas, presentes e futuras. Os tchecos parados, os
brasileiros parados, os mexicanos parados – viram a bola tirar o maior fino da
trave. Foi um cínico e deslavado milagre não ter se consumado esse gol tão
merecido. Aquele foi, sim, um momento de eternidade do futebol”.
Podemos verificar o vídeo desse QUASE gol no link:
https://www.youtube.com/watch?v=SMfyVCpQBA0

7. “A Física não permite!” Galvão Bueno
 Na figura abaixo vemos uma simulação do chute de Pelé,
levando em conta a resistência do ar e a força de Magnus.
 O ponto demarcado na trajetória é onde ocorreu a crise
do arrasto.

8.  Podemos investigar a importância da crise do arrasto na
jogada de Pelé tirando-a de ação, ou seja, fazendo a
resistência do ar crescer sempre com a velocidade. O
que aconteceria com a bola caso a crise não reduzisse a
resistência do ar está mostrado na figura abaixo; ela não
chegaria nem mesmo à grande área. Portanto, a crise do
arrasto desempenhou um papel importantíssimo – sem
ela a jogada do Pelé não teria entrado para a historia do
futebol.

9.  A importância do efeito Magnus pode ser avaliada da
mesma forma. Se Pelé não tivesse dado nenhuma rotação
à bola, a trajetória seria como a mostrada na figura
abaixo. Novamente, a bola não chegaria nem perto do
gol. Sem a força de sustentação criada pelo efeito
Magnus, o chute de Pelé teria sido apenas um belo
lançamento para Jairzinho.

10.  Mas talvez o mais surpreendente é o que ocorreria se
não existissem nem o arrasto nem a força Magnus (ou
seja, se a bola tivesse sido chutada no vácuo). A
trajetória nesse caso seria a parábola de Galileu,
mostrada na figura abaixo. Vemos que a bola cairia bem
antes do gol, apesar de não haver força de arrasto. Isso
mostra que a sustentação aerodinâmica criada pela
rotação compensou largamente o efeito da resistência do
ar, levando a bola mais longe.