Cientistas da Faculdade de Ciências da Saúde e do Esporte da Universidade de Tsukuba usaram experimentos de aerodinâmica para testar empiricamente as propriedades de vôo de uma nova bola de futebol de quatro painéis adotada pela Premier League inglesa este ano. Com base em dados de projéteis e túnel de vento, eles calcularam o arrasto e as forças laterais e descobriram que a nova bola era um pouco mais estável do que as versões anteriores, mas pode não voar tão longe. Este trabalho pode ajudar a melhorar o design de futuros equipamentos esportivos.

Os jogadores de esportes sabem que milhões de dólares em salários e possíveis acordos de patrocínio podem estar em jogo durante cada partida. Os jogadores de futebol costumam reclamar das propriedades aerodinâmicas da bola porque uma vibração aleatória durante o voo pode transformar um chute inofensivo em um gol. As bolas de futebol tradicionais têm 32 painéis, com uma mistura de hexágonos e pentágonos. Mais recentemente, as principais ligas de futebol experimentaram versões de 6 painéis com faixas semelhantes a uma bola de vôlei. Para a nova temporada, a Premier League inglesa lançou o Flight 2020 Soccer Ball da Nike, que é anunciado como tendo ranhuras moldadas que proporcionam um voo consistente.

Agora, pesquisadores da Universidade de Tsukuba testaram essas afirmações com experimentos em túnel de vento. Eles mediram o coeficiente de arrasto da bola, junto com dois modelos anteriores, em função do número de Reynolds. O número Reynolds, um parâmetro importante na dinâmica dos fluidos, controla a transição de fluxo suave para turbulento. De acordo com o autor, Professor Takeshi Asai, "em números de Reynolds baixos, fluxo suave ocorre, porque a viscosidade pode amortecer a turbulência. Em números de Reynolds altos, vórtices de ar caóticos podem levar a padrões de vôo instáveis ​​e imprevisíveis. "

A equipe encontrou um maior arrasto em números altos de Reynolds para a nova bola. Isso levou a um alcance de voo reduzido, mas também pode ter reduzido as forças laterais que podem desestabilizar a trajetória. Isso era especialmente verdadeiro na orientação "assimétrica" ​​da bola, quando uma das ranhuras estava voltada para frente. "As flutuações menores nas forças laterais e de sustentação do voo 2020 indicam que é menos provável que ele experimente mudanças irregulares na trajetória, assim, possivelmente levando a uma maior estabilidade durante o vôo, "diz o professor Asai.

A equipe atribuiu parcialmente essa compensação na estabilidade em detrimento do intervalo ao aumento da rugosidade da superfície. Essa descoberta pode ser útil para projetar outros equipamentos esportivos para aumentar a importância da habilidade e reduzir o impacto da sorte.