segunda-feira, 5 de julho de 2010

A física da Jabulâni

É grande a quantidade de pessoas – entre profissionais de comunicação, atletas e espectadores – que concordam que, na Copa do Mundo da África do Sul, a bola foi a grande vilã.

Fabricada pela Adidas™, recebeu como nome uma palavra oriunda do idioma Zulu, que significa “trazer alegria e felicidade”. Os goleiros que o digam!
A Jabulâni, bola oficial da Copa do Mundo FIFA 2010. (Fonte: Adidas.)
Afinal, qual o problema com a pelota, fabricada com o maior cuidado e a mais avançada tecnologia disponível?

A bola

Superfície da Jabulâni. (Fonte: Adidas.)
A Jabulâni é construída com oito gomos tridimensionais unidos termicamente, fabricados com EVA e TPU. A superfície é toda texturizada com sulcos, com uma tecnologia desenvolvida pela Adidas e conhecida como Grip’n'Groove. O objetivo de tais sulcos é aprimorar a aerodinâmica, e seu desenvolvimento recebeu a colaboração de diversos acadêmicos e pesquisadores da Universidade Loughborough, do Reino Unido.

A bola da Adidas segue as seguintes especificações:
  • circunferência: 69,0cm ± 0,2cm (FIFA: 68,5cm – 69,5cm);
  • diâmetro: variação menor ou igual a 1,0% (FIFA: ≤ 1,5%);
  • absorção de água: aprox. 0% de aumento de massa (FIFA: ≤ 10%);
  • massa: 440g ± 0,2g (FIFA: 420g – 445g);
  • perda de pressão: ≤ 10% (FIFA: ≤ 20%).

Muito bem. Alta tecnologia, melhor aerodinâmica, especificações técnicas devidamente atendidas. Então, qual é o problema?!

Opiniões de quem entende


  • “Parece uma bola de supermercado” – Júlio César, goleiro da seleção brasileira de futebol.
  • “É triste que uma competição tão importante como a Copa do Mundo tenha que ser jogada com uma bola tão inadequada” – Gianluigi Buffon, goleiro da seleção italiana de futebol.
  • “É claro que o cara que projetou esta bola nunca jogou futebol” – Robinho, da seleção brasileira de futebol.
  • O jogador Luís Fabiano, da seleção brasileira, chamou a bola de “sobrenatural”, pois ela simplesmente mudava de direção inexplicavelmente durante seu trajeto em pleno ar.


Vamos à física da gorducha!

A superfície da Jabulâni contém sulcos que diminuem consideravelmente o atrito com o ar, fazendo com que a bola adquira maior velocidade com o mesmo impulso. São duas as consequências: a bola da Adidas permanece no ar por mais tempo, atingindo uma altura máxima maior que as outras bolas; a Jabulâni atinge o ponto crítico – a velocidade em que inicia sua queda – a cerca de 70km/h, mais de 10% acima de outras bolas. Resultado: a bola cai com maior velocidade, a partir de um ponto mais alto. Segura, goleiro!!!

Além disso, estudos da NASA demonstraram que a bola é praticamente esférica, o que aumenta sua sensibilidade à turbulência gerada pelo seu movimento no ar, o que explica as mudanças súbitas de direção. Os sulcos superficiais geram movimentos de ar de diferentes maneiras em diferentes pontos da bola, levando ao surgimento de forças assimétricas nas diferentes regiões. A resultante dessas forças tem características imprevisíveis, tornando, portanto, imprevisível também a trajetória certa da bola.

Observe na imagem a seguir, feita pelos pesquisadores da NASA, a trajetória completamente irregular de uma Jabulâni.
Trajetória irregular da Jabulâni. (Fonte: NASA.)
Para piorar as coisas, a cidade de Joanesburgo, onde será disputada a final da Copa, localiza-se a
1 753m acima do nível do mar. O que significa? Maior altitude, maior rarefação do ar, menor pressão atmosférica, menor atrito com a bola. Conclusão: efeito knuckle potencializado!

Ah, já ia me esquecendo! Efeito knuckle é aquele usado nas partidas de beisebol e que consiste na mudança brusca de direção na trajetória da bola, obtido com um arremesso em que se usam os nós dos dedos como apoio.

Sulcos na superfície melhoram a aerodinâmica. Novidade?

Bola de golfe. (Fonte: Wikimedia.)
Nem pensar! Já no século XIX descobriu-se que a existência de pequenos defeitos na superfície de bolas de golfe melhoravam sua aerodinâmica e tornavam seu voo mais consistente, aumentando seu alcance. Foi por essa época que surgiram as bolas precursoras das usadas hoje em dia nesse esporte.

Escamas placoides de peixe cartilaginoso.
(Fonte: Wikimedia.)
Indo um pouquinho mais longe no tempo, recuando alguns milhões de anos, percebemos que os tubarões já usavam essa técnica para melhorar sua hidrodinâmica, através da “aquisição” evolutiva das escamas placoides, que revestem toda sua superfície.

Seguindo no clima de Copa do Mundo (eca!), aguardem a publicação do artigo a respeito da vuvuzela. O que há de diferente em relação ao nosso clássico “cornetão”?

Fontes


  • Revista VEJA
  • NASA
  • IPT – Instituto de Pesquisas Tecnológicas
  • FIFA
  • Adidas