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| Laboratório da NASA analisando a brazuca |
Esses fãs são engenheiros da NASA, que aproveitaram os preparativos para este torneio visando testar a aerodinâmica do novo design da bola deste ano, desenvolvida pela Adidas e apelidada de bola Brazuca.
Embora a NASA não se envolva com projetos para testar bolas, o torneio oferece uma boa oportunidade para explicar os conceitos de aerodinâmica para estudantes e pessoas menos familiarizadas com as noções básicas de aerodinâmica.
"Os esportes oferecem uma grande oportunidade para apresentar à nossa próxima geração de pesquisadores o campo da aerodinâmica, mostrando-lhes algo com que possam se relacionar", disse Rabi Mehta, diretor do Centro Experimental de Aero-Física Filial do Centro de Pesquisa Ames da NASA em Moffett Field, Califórnia .
Aerodinâmica é o estudo do comportamento do ar e dos líquidos, coletivamente referidos como "fluido", em torno de objetos durante as pesquisas de aerodinâmica.
Os engenheiros da Ames, um líder mundial em pesquisa aerodinâmica fundamental, possuem um entendimento completo do fluxo de fluidos em torno das formas tridimensionais simples, como cilindros e esferas. Com este conhecimento, os engenheiros podem prever de que modo as pequenas alterações nessas formas básicas podem mudar os padrões de fluxo dos fluidos.
Os engenheiros da Ames, um líder mundial em pesquisa aerodinâmica fundamental, possuem um entendimento completo do fluxo de fluidos em torno das formas tridimensionais simples, como cilindros e esferas. Com este conhecimento, os engenheiros podem prever de que modo as pequenas alterações nessas formas básicas podem mudar os padrões de fluxo dos fluidos.
A bola da Copa do Mundo anterior, a Jabulani, tem sido descrita algumas vezes mostrando ter movimentos do tipo "sobrenatural". Ela era amada pelos atacantes, mas odiada pelos goleiros, pois quando chutada com pouca ou nenhuma rotação, a bola "knucles", i. é, apresentava uma trajetória ondulada, dando aos atacantes uma chance maior de marcarem mais gols.
O "knuckling ou corcovas" ocorre quando, a zero ou perto de zero rotação, as costuras da bola variam o fluxo de ar de uma forma inusitada e irregular, tornando sua trajetória ainda mais imprevisível.
O "knuckling ou corcovas" ocorre quando, a zero ou perto de zero rotação, as costuras da bola variam o fluxo de ar de uma forma inusitada e irregular, tornando sua trajetória ainda mais imprevisível.
Aproveitar ao máximo as características do voo de uma bola para ganhar mais vantagem não é nada de novo no esporte. No beisebol, a única diferença entre uma bola curva, uma bola rápida, slider, ou uma bola de junta é como o lançador de beisebol manipula a rotação da costura da bola. Na bola de futebol não há costuras para fora, montadas no revestimento externo da bola, mas emendas.
Para lidar com a imprevisibilidade da bola Jabulani, a Adidas tem trabalhado com centenas de jogadores para desenvolver a bola Brazuca. Uma bola tradicional tem 32 painéis, a Jabulani tem oito painéis e Brazuca tem apenas seis.
Apesar de ter um pequeno número de painéis, os painéis da bola Brazuca têm o comprimento da costura maior em comparação com as bolas da Copa do Mundo anteriores. As suas costuras são ainda mais profundas do que aquelas da Jabulani e os painéis são cobertos com pequenas saliências; todos estes fatores afetam a aerodinâmica da bola Brazuca.
O fluxo de ar em torno de uma esfera não é bom; uma grande quantidade de resistência é criado por trás do objeto. Um exemplo disso pode ser visto em um campo de golfe, onde uma bola de golfe lisa viaja distâncias muito mais curtas do que uma bola normal com covinhas. As ondulações sobre a superfície da bola agitam o ar, criando uma zona de baixa pressão por trás da esfera e diminui a resistência, aumentando assim a sua distância.
"Existe uma fina camada de ar que se forma perto da superfície da bola chamada "boundary layer" (camada limite),que é o estado e comportamento de nível crítico para o desempenho da bola", disse Mehta. "Os materiais utilizados, a rugosidade da superfície da bola e sua distribuição determinam a aerodinâmica."
O aumento da rugosidade das futebol Brazuca é a tendência geral para ajudar a reduzir o movimento ondulatório da bola chutada nas velocidades tipicamente encontradas na Copa do Mundo.
No túnel de vento de 2 X 2 metros no Laboratório de Mecânica de Fluidos em Ames, Mehta mostra o fluxo de ar em torno do futebol Brazuca com liberação do fluxo de fumaça controlada sobre a superfície da esfera destacada com luz laser para aumentar a visibilidade do fluxo. A velocidades diferentes, existem diferenças consideráveis no fluxo de ar em torno da bola.
"O que estamos procurando no estudo dos padrões de fumaça é a velocidade com que esses padrões de fumaça mudam de repente", disse Mehta. Isto é, quando o efeito de corcoveio é maior."
Os testes em túnel de vento e um canal de água de 17 polegadas, que utiliza corante fluorescente dispensado sobre o fluxo de fluido sob a luz negra, mostram que a velocidade de maiores corcovas é de cerca de 30 mph (mph). Isso está bem abaixo da velocidade típica de chute de um jogador na Copa do Mundo, que é de cerca de 50-55 mph. É interessante notar que a Jabulani, a bola mais fácil, produziu seu corcoveio máximo na mesma gama de velocidades (cerca de 50 mph), razão pela qual os jogadores da Copa do Mundo de 2010 notaram o efeito mais frequentemente.
Numa esfera lisa, a velocidade crítica na qual ocorre o corcoveio é maior, mas devido ao aumento da rugosidade da Brazuca, esta velocidade crítica para corcoveio é reduzida para cerca de 30 mph. Assim, espera-se que a bola da Copa do Mundo 2014 tenha uma trajetória mais previsível em velocidades típicas sem surpreender os goleiros e os jogadores.
"Os jogadores devem ficar mais feliz com a nova bola", previu Mehta. "É mais estável em voo e se parece mais como uma bola de 32 painel tradicional."
Será que isto vai tornar o jogo menos emocionante? A resposta é não. Com uma nova compreensão da aerodinâmica da bola Brazuca, o público poderá apreciar melhor a habilidade em campo. Entretanto, os atletas de elite continuarão a manipular a bola de forma surpreendente.
Para ver mais. clique aqui.
https://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=PH7cbLfxmbM
