La física de los goles imposibles de Pavard o Ronaldo que dejan sin aliento al mundo

La pelota superó la barrera humana casi al ras de las cabezas de los jugadores para luego descender como teledirigida hacia la portería española. Así fue el espectacular tercer gol con el que Cristiano Ronaldo puso el broche de oro al partido que enfrentaba a nuestra selección con la portuguesa en un por entonces recién estrenado Mundial de fútbol.

El magnífico tiro, limpio y preciso, ha pasado a formar parte del conjunto de mejores tantos que perdurarán en el recuerdo de los aficionados una vez haya terminado el campeonato. Una lista en la que también pueden incluirse, sin duda, el certero disparo del francés Benjamin Pavard ante Argentina y el derechazo del japonés Takashi Inui que supuso el segundo tanto de su equipo frente a Bélgica.

Para estos magos del balompié, decidir el modo en que deben golpear el esférico para que describa un arco que lo cuele entre los postes es, seguramente, algo intuitivo. Sin embargo, más allá de sus dotes deportivas, los complejos procesos físicos que desencadenan sus acciones también juegan un papel muy importante en el resultado de sus tiros.

Una cuestión de fuerzas

Desde el punto de vista de la física, durante el viaje de una pelota golpeada por un futbolista se produce la interacción entre diferentes fuerzas, todas ellas determinadas por la manera en que el aire se desplaza sobre su superficie, es decir, por las leyes de la dinámica de fluidos.

Mientras la bola se desplaza, el aire forma una capa que la rodea. Entonces, si el balón avanza girando sobre sí mismo, el aire es expulsado hacia un lado, haciendo que el esférico salga despedido justo en la dirección contraria. Este proceso se debe al conocido como efecto Magnus, el fenómeno responsable de que una pelota que gire hacia la derecha (el sentido de las agujas del reloj) describa siempre un arco hacia la derecha y viceversa.

Conscientes de lo que ocurrirá, los jugadores pueden cambiar la forma en que tocan el balón según la trayectoria que quieren que este siga: utilizar distintas partes del pie les permite modificar el sentido del giro y, por tanto, la dirección que la pelota tomará en aire. Por ejemplo, si la golpean con la punta para hacerla rotar hacia atrás, la bola tenderá a ir hacia arriba y, si consiguen que voltee hacia delante, se desplazará hacia abajo.

Pero volvamos al Mundial para poder observar este efecto en la práctica. Para conseguir su tanto, Pavard golpeó la cara izquierda del esférico con la parte exterior de su pie derecho, haciéndolo rotar en el sentido de las agujas del reloj. El movimiento de la bola desplazó el aire hacia la izquierda, provocando que esta describiera un ligero arco hacia la derecha que la llevó directa a la portería argentina.

La estrategia de Ronaldo fue distinta. El jugador portugués tocó el balón con la zona interna de su pie derecho, causando una rotación hacia la izquierda. Por eso la pelota, además de ascender, cambió su trayectoria hacia la izquierda, evitando una posible parada por parte de David de Gea. Precisamente, los tiros libres son una buena oportunidad para aprovechar este tipo de efectos, ya que los porteros no pueden ver los trucos del tirador debido a la distancia y al resto de futbolistas colocados entre ambos.

No obstante, cuando los guardametas disponen de mayor visibilidad y el disparo se produce desde más cerca, pueden predecir cómo será la curvatura que seguirá la bola (o al menos intentarlo) para lanzarse hacia el lado que crean adecuado para detenerla.

 ¿Y si el balón no gira?

Pero no siempre interesa que la pelota gire sobre sí misma en su vuelo hacia la portería. Cuando esta no avanza rotando, el aire sale despedido de su alrededor en diferentes direcciones, por lo que se bambolea y oscila de manera impredecible. En este escenario, el efecto Magnus ya no hace de las suyas y por eso el aire se mueve formando vórtices (remolinos) sobre la superficie de la bola, provocando esas sacudidas aleatorias e irregulares.

Los jugadores pueden provocar este fenómeno golpeando el esférico con un toque rápido y certero, normalmente cerca de la válvula de aire, donde está más firme, de manera que la patada no confiere apenas rotación al balón. Un ejemplo de este movimiento es el ejecutado por Inui ante la selección belga el pasado 2 de junio: si se observa a cámara lenta, puede apreciarse cómo la pelota casi no se mueve mientras flota hacia la portería. Probablemente, esto impidió al guardameta Thibaut Courtois predecir su llegada hasta que fue demasiado tarde para reaccionar.

Pero además de la habilidad de los futbolistas, la textura y diseño del balón también contribuyen a que el aire se desplace de manera uniforme sobre su superficie mientras vuela y a que se produzca el efecto Magnus. Para mejorar estos factores, se fabrica una nueva bola distinta cada cuatro años. Incluso los cambios más pequeños pueden producir alteraciones en el flujo de aire, provocando desde oscilaciones inesperadas —como ocurrió con la Teamgist de Adidas en el 2006— a fluctuaciones bruscas de velocidad.

Esto último fue lo que pasó en el Mundial de Sudáfrica del 2010 con el balón Jabulani (también de Adidas), cuyo material era demasiado liso, de manera que el efecto Magnus se revertía y la pelota acababa girando al lado opuesto al que buscaba el tirador.

Otra variación que afectó a los partidos jugados hace ocho años fue la diferencia de altitud entre los estadios de Ciudad del Cabo, situada prácticamente al nivel del mar, y Johannesburgo, a casi 1700 metros. Debido a esta variación, los partidos que tenían lugar en sendos emplazamientos se disputaban en una zona de la atmósfera con una densidad del aire distinta. Según comprobó la NASA, este factor también influye en la aerodinámica del balón: a mayor altitud, el aire tiene menor densidad y causa menor rozamiento, por lo que la pelota se desplaza más rápido y cambia menos de dirección.

Curiosamente, y a pesar de estas aparentes dificultades, España salió vencedora del Mundial aquel año. Quizá a los jugadores de la selección rojigualda se les den mejor las condiciones físicas de las montañas y depresiones africanas que las de las inmensas llanuras rusas. Habrá que ver qué les sucede este domingo a Croacia y Francia.