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27 FEV 2015 - 13H20 ATUALIZADO EM 06 MAR 2015 - 13H56

Na hora de separar os times, o nerd louco por física é sempre o último a ser escolhido. Mas deveria ser o primeiro, afinal futebol e física tem tudo a ver. Seja em um jogo no Maracanã ou descalço na rua, as Leis da Física estão presentes em cada partida e em cada movimento.

Esporte não é apenas correr, pedalar, nadar, escalar ou jogar. Esporte também é química, física, biologia, matemática, sociologia. Esporte é ciência. Assim nasceu o Ciência em Jogo, nosso blog sobre ciência aplicada em esportes. Aqui iremos escrever sobre diversas modalidades esportivas e a ciência por trás de cada gota de suor. Nosso texto de estreia é sobre futebol e física. Para quem não curte futebol, aqui está a oportunidade de enxergar o esporte por outra visão: a científica. É agora que a ciência entra em jogo.

Quer exemplos?

Drible
Driblar um adversário requer o princípio da inércia (formulada por nosso patrono Galileu e confirmada por Newton): todo corpo em movimento tende a permanecer em movimento. Outro artifício da física presente na finta é a Força, que é o resultado da massa x aceleração (F = m x a). Portanto, quanto mais pesado for o jogador ou a bola, maior a aceleração aplicada para realizar um drible.

Por isso jogadores leves, com menos de 70 kg, como Neymar (64 kg) e Messi (67 kg), passam facilmente por zagueirões mais pesados. Uma bola oficial de futebol pesa entre 410g e 450g, mas já chegou a pesar quase 2 quilos nos tempos do capotão - uma época difícil para os dribladores.

Isso explica porque jogadores que ganharam peso perdem agilidade. O que acontece, na verdade, é que eles ganham massa e precisam aplicar mais força para terem velocidade - o que acaba não acontecendo. Caso de Ronaldinho e Ronaldo.

Defesa de pênalti
Aqui a matemática entra em jogo: um gol oficial mede 7,32 metros de largura e 2,44 metros de altura, o que significa 17,86m² de área total. Manuel Neuer, goleiro campeão do mundo pela Alemanha, mede 1,93. Com essa altura, para chegar ao lado extremo da baliza, ele levaria em média 0,7 segundo.

A partir de um pênalti, a 11 metros do gol, a bola pode chegar ao gol em menos de 0,5 segundo. Ou seja, os goleiros especialistas em penalidades máximas devem escolher um canto, se antecipar ao cobrador e pular antes mesmo da bola ser chutada - tudo isso em frações de segundos.

Diego Alves, goleiro do Valencia-ESP e da Seleção Brasileira, é um pegador de pênalti, tem no currículo defesas de cobranças realizadas por Messi e Cristiano Ronaldo. O vídeo abaixo mostra as incríveis defesas de pênalti de Diego, nele percebemos que ele salta antes do jogador chutar.

O pênalti com paradinha foi proibido exatamente por conta disso: se o jogador faz que vai chutar a bola e não chuta, o goleiro salta mesmo sem chute. Outro modo de bater na bola é a “cavadinha”, que não é proibida e acaba sendo muito eficiente, pois desloca o goleiro da mesma maneira.

O curioso é que um estudo, de 2005, revelou que a maneira mais eficiente de defender uma penalidade máxima é ficar parado. Foram analisados 286 cobranças das maiores ligas européias e constataram que permanecer no centro do gol é a forma mais segura de agarrar. Mas os goleiros escolhem saltar para direita ou para esquerda, pois preferem agir e errar do que não defender - vale lembrar que permanecer em inércia no centro do gol também é uma ação e uma escolha, goleiros.

Cobrança de pênalti
Cobrar um pênalti com perfeição também envolve ciência. A penalidade indefensável é no ângulo (cerca de meio metro do travessão e da trave), numa velocidade de 104 km/h. Escrevendo e lendo parece fácil, mas não é.

Chutar a bola nessa velocidade já é um difícil, direcionar o chute é ainda mais desafiador. Porém, se o cobrador conseguir colocar a bola onde a coruja dorme (como Vidal, do Juventus-ITA, no gif ao lado) pode ficar tranquilo: é impossível para qualquer goleiro alcançar esse local do gol - até mesmo para Diego Alves.

Ken Bray, professor de física da Universidade de Bath, calculou o alcance do goleiro diante um pênalti e descobriu a zona indefensável: "Pouco mais de 80% dos chutes a gol, cerca de quatro em cada cinco, lançados nesta área foram bem-sucedidos".

Socrátes era especialista em cobranças de pênalti. Jogando pela Seleção contra a Polônia, em 1986, fez na prática o que Bray disse na teoria. 

Cobrança de falta
Faltas com barreira são mais difíceis de serem contornadas - literalmente falando. Para isso, o cobrador terá que aplicar Força para alterar o vetor velocidade da bola e desviá-la da barreira rumo ao gol. Aplicando o princípio de inércia, perceberemos que a bola em movimento tende a continuar em movimento retilíneo uniforme.

A força gravitacional também entra em jogo quando falamos de chutes de longa distância. Ela é responsável por puxar a bola para baixo, fazendo o chute formar um arco. Chutes com curva são explicados a partir do Efeito Magnus, descoberto pelo físico alemão Heinrich Gustav Magnus. Esse efeito acontece quando um objeto cilíndrico (nesse caso a bola) gira enquanto está em movimento. Isso faz com que o fluxo de ar seja mais rápido na direção de giro da bola, e mais lento na direção contrária, gerando o efeito da curva.

Para realizar um chute com curva, o cobrador deve pegar de raspão na bola com a parte interna do pé, exercendo a maior Força possível. Quem não se lembra do gol incrível do Roberto Carlos contra a França, em 1997? Nesse caso, devemos considerar a distância da falta. A bola atingiu 127 km/h durante os 35 metros percorridos até o gol, isso fez a bola sair em linha reta, perder energia cinética ao longo do percurso e ficar mais lenta, o que causou o Efeito Magnus.