Jabulani. La física del balón.

Se pasó la semana rápidisismamente, tuve los seis días la idea de escribir un texto sobre el proceso de calificación en el que nos ocupamos los profesores por horas y horas cada semestre, pero no encontré el tiempo para redactarlo. Quizás lo haga mañana vierenes, por ahora es jueves y voy a publicar el texto semanal de divulgación de la ciencia. ¿De qué más podría tratarse sino de la física del balón de futbol? Los dejo leyendo el texto, no sin antes recordarles que el próximo lunes 21 de junio a las 10 h en el Aula Magna de Campo 1tendremos  asamblea del colegio académico.

La aerodinámica del balón Jabulani

(Tomado de Physicsworld)


El ingeniero que dirigió las pruebas de la pelota para la Copa Mundial de la FIFA está defendiendo el producto a pesar de un torrente de críticas por parte de futbolistas importantes. En la prensa británica los porteros parecen ser los más insatisfechos, empezando por el número uno de Inglaterra, David James, que describe la bola como "horrible" y "terrible" y su homólogo italiano, Gianluigi Buffon, quien teme que su "imprevisibilidad" pueda arruinar el torneo.
La nueva pelota, llamado Jabulani, que significa "celebrar" en isiZulu, fue presentado por Adidas en diciembre del año pasado. La Universidad de Loughborough en el Reino Unido fue el único socio de investigación, ahí un grupo de ingenieros pasó cuatro años realizando pruebas y desarrollando las características aerodinámicas de la pelota. Esto incluyó la patada de un robot situado en un túnel de viento para ver cómo el balón respondía a las inestabilidades aerodinámicas. El diseño final introduce una nueva textura, marca registrada como "Grip 'n' Groove" y un nuevo proceso de fabricación. Estas características combinadas se supone que deben hacer el balón más redondo y de vuelo más predecible.
El vuelo de una pelota de calidad para jugar futbol de primera división, es mucho más rápido y más fiable que la de un balón de plástico suave que se puede comprar en un supermercado local. Cuando una bola se mueve suavemente a través de la atmósfera, el arrastre es grande - es proporcional a la superficie de la bola que entra en contacto con el aire. Y debido a que la energía cinética de la bola se convierte en calor rápidamente, los flujos de aire no pueden recombinarse detrás de la pelota. Esto crea una zona de remolinos turbulentos en la estela de la pelota, que puede hacer que el movimiento de la pelota se vuelva imprevisible.

Costuras importantes para todo

Los balones de calidad superior están diseñados para reducir la resistencia al tener una superficie formada de varios paneles cosidos entre sí. Estas pequeñas hendiduras causan inestabilidades en el límite entre la superficie de la bola y el aire. El resultado es doble: la resistencia se reduce debido a que las corrientes de aire ya no se oponen a la trayectoria del balón de manera uniforme, y el vuelo es más fiable ya que ahora los flujos de aire pueden recombinarse detrás de la pelota, evitando así una estela de remolinos turbulentos.
La pelota Jabulani se promociona como poseedora de estas dos cualidades, siendo a la vez rápida y confiable. Los paneles del Jabulani están hechos de etileno-acetato de vinilo, un polímero utilizado en zapatos y materiales deportivos, para absorber los golpes físicos, y poliuretanos termoplásticos, otro grupo de plásticos de alta elasticidad. Los paneles son unidos térmicamente en lugar de ser cosidos, lo que permitió a los investigadores experimentar con una gama más amplia de formas de ranuras. El diseño final, según los investigadores, es una pelota que viaja 5% más rápido que las anteriores, mientras se comporta de una más suave y predecible.
"Las leyes de la física no permiten eliminar del todo la posibilidad de vuelo inestable, pero se pueden incluir en el balón características que reduzcan la probabilidad de un vuelo errático y su efecto", dice Andy Harland, quien dirigió el equipo de ingenieros de la Universidad de Loughborough. "También investigamos cómo el ancho, la forma y la profundidad de la ranura pueden afectar las fuerzas aerodinámicas laterales y hemos aprendido que algunas de las características son muy sensibles", añade.

Se mueve todo

Pero la bola no ha sido bien recibida por varios jugadores, que están reclamando que la Jabulani es en realidad mucho menos predecible que las bolas anteriores. The Times reporta que portero Tim Howard ha dicho: "Se mueve por todas partes. Si usted patea cinco bolas de la misma manera, no alcanzara el mismo resultado."
Este sentimiento es respaldado por Leinweber Derek, un físico de la Universidad de Adelaida, que ha sometido la pelota a su propia serie de pruebas de aerodinámica, comparando el desempeño de la Jabulani con el balón de la última Copa Mundial, el Teamgeist. Se espera que "El Jabulani curvee más que cualquiera de las bolas anteriores. Los jugadores también están descubriendo nuevas formas de mover el balón de forma errática, alarmando a los mejores porteros del mundo", dice. "En el momento en que el balón llegue al portero, el Jabulani lo hará con más potencia y energía que el Teamgeist".
Tal vez la razón por que los jugadores están luchando con el nuevo balón es por la magnitud del cambio entre el Jabulani y los balones anteriores. Steve Haake, un ingeniero del deporte de la Sheffield Hallam University en el Reino Unido considera que los jugadores, especialmente los porteros, son muy sensibles a cualquier cambio en la tecnología de la pelota. "Los fabricantes de balones para una Copa del Mundo están en un escondite para nada. Hagan lo que hagan van a ser atacados", dice.
Andy Harland está de acuerdo en que cualquier diseño de un nuevo balón va siempre a dividir opiniones. "Como ex-portero, consideraría una buena cosa a una bola más estable. Sé también que la textura de la superficie y los contrastes de color han sido bien recibidos por los porteros profesionales. Dicho esto, los organizadores del torneo quieren goles y puedo anticipar que cuando se anotan goles, algunos porteros no están muy felices, por lo que el tiempo dirá", concluye.