El llamado “efecto Magnus” es clave para calcular el efecto que tomará la pelota al golpearla

ANA CROS | Artículo original

Para meter un gol con un tiro directo desde el córner es necesario darle efecto a la pelota. Ese efecto debe conseguir que el balón interaccione con el aire de forma que no describa una parábola normal sino que haga una curva que inicialmente la aleje de la portería para acabar acercándola. La pelota describe esa curva cuando gira y el efecto físico que determina cómo va a ser el giro se conoce popularmente como efecto MagnusEl efecto Magnus es un fenómeno físico por el que la rotación de un objeto (la pelota en este caso) afecta a su trayectoria a través de un fluido (el aire en el caso del balón de fútbol).

Para saber si es más fácil meter un gol con un tiro directo desde el córner en verano o en invierno, lo que tenemos que hacer es analizar si en el efecto Magnusinfluye que sea verano o invierno. Y efectivamente, sí influye. Este efecto físico depende sobre todo de la viscosidad y la densidad del aire, de la velocidad a la que vaya el balón y del radio de ese balón. Si analizamos esas variables, vemos que tanto la velocidad a la que gira como la velocidad a la que va la pelota son aspectos que controla el jugador así que nos da igual que sea verano o invierno. Lo que nos queda entonces son las otras variables: viscosidad y densidad del aire y radio del balón. Y en ellas es dónde está la respuesta a tu pregunta.

Veamos primero las variables que afectan a la viscosidad y densidad del aire que sí son diferentes en verano y en invierno porque dependen de las características de la atmósfera. Tanto la viscosidad como la densidad del aire, pero sobre todo la densidad, son mayores con una presión atmosférica alta, una humedad baja y una temperatura baja y eso se da en invierno. De cualquier forma, lo que más afecta a la densidad y la viscosidad del aire es la temperatura que, además, es lo que más cambia entre los días de verano y los de invierno.

Densidad y viscosidad son más bajas en el caso contrario: baja presión atmosférica, más humedad relativa del aire y mayor temperatura, es decir, en verano. Así que debido al efecto Magnus, el balón torcerá su trayectoria hacia la portería con mayor dificultad en verano. La diferencia en la fuerza que empujaría la pelota hacia la portería puede ser de hasta un 15% entre verano e invierno si las variables que evaluamos son las óptimas, es decir si presión, humedad y temperatura son las ideales para lograr el máximo efecto Magnus. En el cálculo hemos considerado un cambio de temperatura entre invierno y verano de 30 grados y un cambio de presión de 50 hPa (hectopascales) entre anticiclón y borrasca, datos que pueden ser característicos de una ciudad como Madrid. Para una ciudad con un clima menos extremo, como por ejemplo Valencia, la diferencia estaría en torno al 10%.

Pero si recuerdas, al principio te expliqué que había otra variable más que influía en el efecto Magnus: el radio del balón. La medida del balón de fútbol está reglamentada. El perímetro debe estar comprendido entre 68 y 70 centímetros, y eso hace que el radio pueda variar entre los 10,82 hasta los 11,14 centímetros que es una variación del 3%. Un 3% parece poco comparado con el 10% del que hablábamos cuándo nos referíamos a las condiciones del aire pero resulta que en el efecto Magnus el radio es súper importante. La fuerza que empuja el balón hacia la portería a través del efecto Magnus varía como el radio al cubo, es decir r3. Una variación del 3% en el radio corresponde a una variación del 9% en la fuerza. Y eso hace que se pueda compensar el efecto de la densidad y la viscosidad cambiando el radio del balón dentro de los límites permitidos por las reglas del fútbol. Si el jugador se encuentra con una densidad de aire pequeña, como ocurre en verano, y quiere compensarla para poder hacer el efecto Magnus con más facilidad, no tiene más que inflar un poco más el balón. Pero, ¡cuidado!, no podrá superar los 1115 hPa (hectopascales), que es el máximo reglamentario.

Por lo tanto, la respuesta a la pregunta es que si solo nos fijamos en la atmósfera, en invierno es más fácil meter un gol con un tiro directo desde el córner. Sin embargo, esa diferencia se puede compensar en parte con la variabilidad natural del radio del balón dentro de los límites permitidos: a mayor radio, mayor facilidad. 


Ana Cros es catedrática de Física Aplicada en el Instituto de Ciencia de los Materiales de la Universitat de València.


Pregunta realizada vía email por Juan Manuel Gálvez Fernández


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