¿Cómo afecta la presión del aire de una pelota de fútbol a la distancia que recorre cuando se la patea?
Incluso los jugadores adultos aficionados pueden lanzar un balón de fútbol de 50 yardas o más en el campo, desde el área de portería más allá de la línea media, y los porteros profesionales como Edwin van der Sar del Manchester United pueden hacer que la bola navegue tres cuartos de la longitud del tono. Una patada a distancia requiere que la bola bombeada sea aceptablemente dura, que el árbitro prueba antes del juego presionando sus palmas a cada lado de la bola justo antes del saque inicial. Los ingenieros y científicos deportivos, así como los participantes de la feria de ciencias, han dedicado atención al aprendizaje de cómo la presión del aire afecta la distancia que recorre un balón de fútbol cuando se patea..
Un joven está pateando un balón de fútbol. (Imagen: Rolf Bruderer / Blend Images / Getty Images)Requerimientos
La FIFA, el organismo internacional que rige el fútbol, exige que los jugadores adultos utilicen una pelota de entre 27 y 28 pulgadas, entre 14 y 16 oz. en peso, y presurizado al equivalente de 0.6 a 1.1 atmósferas, lo que se traduce en 8.5 a 15.6 libras por pulgada cuadrada. Un medidor de presión de pelota, con una aguja que se introduce en la válvula de la pelota de fútbol y un dial que mide hasta 20 psi, puede indicar con precisión si la pelota está dentro del rango requerido. Una pelota de práctica más barata puede etiquetarse para inflarse dentro del rango de 6 a 8 psi; en este caso, el árbitro decidirá si siente el balón si se mantiene dentro de las recomendaciones del fabricante o si aumenta la presión al mínimo de 8,5 psi, señala la Federación de Fútbol de EE. UU. en el sitio web Ask a Soccer Referee.com.
Efectos
Cuanto más alta sea la presión de aire dentro del balón de fútbol, más lejos irá cuando sea expulsado, escribe el ingeniero y entusiasta del balón de fútbol Bruce Rigsby en el sitio Soccer Ball World.com. Tu patada transfiere más energía a una pelota rígida, en comparación con una esponjosa, ya que se pierde menos energía por la deformación de la superficie de la pelota. Por lo tanto, el grado de presión del aire en la bola afecta la distancia a la que sale del pie. El mismo concepto se aplica con otros equipos deportivos inflados: una pelota de baloncesto rebota más bajo si no se infla correctamente, y una llanta de bicicleta entra en contacto con más de la carretera si está inflada, lo que reduce el rendimiento.
Consideraciones
Rigsby afirma que la presión atmosférica del aire también afecta la distancia que recorre la pelota cuando se patea. Cuanto menor sea la presión, menor será la fricción. Una pelota que se patea a la altura en la Ciudad de México, por ejemplo, viaja más que una pelota que se patea al nivel del mar en Miami Beach. Este es el mismo principio que lleva a que muchos jonrones sean golpeados en la casa de los Colorado Rockies, Coors Field, una milla sobre el nivel del mar, ya que una pelota de béisbol también viaja con menos fricción en la altitud.
Solicitud
Los principios de cómo la presión del aire afecta un viaje de balón de fútbol pateado hacen que el tema sea adecuado para realizar pruebas como parte de un proyecto de feria de ciencias. El educador científico y autor Muriel Gerhard de Education.com recomienda inflar un balón de fútbol en los niveles bajo, medio y alto y patear el balón a la misma fuerza dentro de un gimnasio. Haga que un ayudante marque el lugar donde cae la bola cada vez. Realice tres pruebas a cada presión, registre los resultados y promedie. Cree un gráfico lineal de los datos e informe sobre su hipótesis inicial y cómo los resultados los aburren.
