Cuando las pelotas surcan el aire por el Prof. Dr. D. Rafael García Molina, académico de número

En física es habitual usar las pelotas para ilustrar el movimiento de los cuerpos. Como estos se suelen describir mediante puntos materiales (sin tamaño), la fuerza de rozamiento ejercida por el aire no se suele tener en cuenta, aunque juega un importante papel en la trayectoria de los proyectiles que lo surcan, tal como como puede comprobarse en deportes como golf, tenis o fútbol (de actualidad por la Eurocopa 2021), entre otros.

La inevitable fuerza de rozamiento (o de arrastre) tiene sentido contrario al del movimiento y su valor depende del tamaño y velocidad de la pelota, así como de la viscosidad (una forma de tener en cuenta la fricción) del medio en el que se mueve. En un lanzamiento (sin efecto) de golf, tenis o fútbol, el alcance del proyectil es notablemente menor del esperable en el recorrido parabólico cuando no hay fricción con el aire.

Además, si se lanza la pelota con efecto, golpeándola lateralmente para que gire alrededor de su eje mientras se desplaza por el aire (tal como bien saben futbolistas, tenistas y golfistas), sobre el proyectil actúa la fuerza de Magnus (en honor de quien la describió matemáticamente en 1852), perpendicular al eje del giro y a la dirección en que se mueve (aunque parece que Newton ya descubrió este efecto en 1672 mientras veía un partido de tenis). Esto produce una trayectoria curvilínea que sortea obstáculos y confunde al contrincante. A lo anterior, cabe añadir que cuando una pelota con efecto golpea el suelo, puede rebotar con mayor o menor velocidad de la que llevaba, según el efecto que le proporcione quien la lanza.

En un buen tiro, las fuerzas de arrastre y de Magnus que actúan sobre una pelota de fútbol o de golf cuando surca el aire son comparables a sus respectivos pesos, lo cual es un factor muy importante cuando se aplican las leyes de la física para calcular la trayectoria del proyectil, sobre la cual también influye el diseño de su superficie (más o menos rugosa; con hoyuelos –en el caso de las pelotas de golf–; con surcos de costuras o soldaduras entre los paneles de los balones de fútbol).

Como vemos, los deportes donde las pelotas vuelan por los aires son una excelente manifestación de las aplicaciones que tiene la ciencia en la vida cotidiana. Así es que aficionados y profesionales de ambas creaciones (ciencia y deporte) del genio humano, tenemos motivos para disfrutar cada vez que vemos una pelota surcando los aires. En el reciente libro La ciencia de los campeones, de José Manuel López Nicolas, un buen colega universitario y mejor amigo, pueden encontrarse más historias donde se marida ciencia y deporte.