La ciencia del mejor gol del año

 Ni Messi, ni Ibrahimovic, ni Ronney, ni Cristiano, ni Neymar, ni Griezzman…el mejor gol del 2016 lo ha marcado Mohd Faiz Subri, un jugador perteneciente al equipo Penang que milita en la liga de Malasia. Pasen y vean este increíble gol que hace unos días recibió el Premio Puskas al mejor gol que concede la FIFA en la gala “The Best”.

El gol es impresionante…pero jamás debió subir al marcador. Aunque nadie podía verlo el Penang jugaba con un jugador más que su rival. Me refiero al químico y físico alemán Heinrich Gustav Magnus, padre del Efecto Magnus, y que ayudó a que el balón golpeado por el jugador malayo entrara en la portería. ¿A qué me refiero?

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Mohd Faiz Subri y Heinrich Gustav Magnus

Cuando Mohd Faiz Subri golpeó el balón salió aparentemente recto y todos los presentes pensaban que se iría muy lejos de la portería. Sin embargo, la pelota rápidamente comenzó a curvarse y terminó entrando entre los tres palos ante la mirada estupefacta de todo el mundo…incluido el portero. ¿Qué ocurrió? La clave fue pegarle a la pelota con efecto, con suficiente fuerza y a una buena distancia del arco.

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Inicialmente el balón golpeado por Mohd Faiz Subri siguió la primera ley de Newton, según la cual un cuerpo se mueve en la misma dirección y a la misma velocidad hasta que se le aplica una fuerza que lo haga variar de dirección. ¿Qué fuerza fue la que hizo que el balón cambiara la trayectoria? Veamos.

El futbolista malayo golpeó fuertemente con el exterior del pie derecho en la parte inferior izquierda de la pelota enviándola muy alta y a su izquierda…pero también rotándola en su movimiento. Esto provocó que en un lado del balón el aire se moviera en dirección contraria al giro de la pelota, aumentando la presión. En el otro lado del balón el aire se movía en la misma dirección del giro de la pelota, creando un área de baja presión.

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La diferencia de presiones provocó la aparición de una fuerza perpendicular a la dirección de la corriente de aire que hizo que la pelota se curvara hacia la zona de baja presión y cambiara su trayectoria dirigiéndose hacia la portería… y al portero del Penang se le quedó esa cara que se ve en el vídeo por culpa del Efecto Magnus.

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Vale, ya sabemos que entre Mohd Faiz Subri y Heinrich Gustav Magnus introdujeron el balón en la portería pero… ¿puede decirnos la ciencia algo más respecto a ese gol más allá de que siguió el Efecto Magnus? Sí, puede darnos la trayectoria exacta que sigue la pelota e incluso darnos la fórmula que la describe.

En un trabajo publicado en la revista Journal of Fluids and Structures, científicos franceses simularon este tipo de tiros libres usando como modelo un gol muy similar marcado por el brasileño Roberto Carlos a la selección francesa que dio la vuelta al mundo y del que hablé en esta conferencia. Para ello hicieron experimentos bajo el agua, lo que les permitió eliminar los efectos de las turbulencias en el aire y la fuerza de gravedad. Como se observa en la siguiente imagen los investigadores establecieron que la trayectoria que sigue una esfera cuando gira al dársele efecto es una espiral en forma de concha de caracol.

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En una cancha de fútbol, y en condiciones adecuadas, podemos llegar a ver algo parecido a esa espiral ideal que observaron los científicos franceses en el agua. ¿Cuáles son esos requisitos que sí que cumple el gol de Mohd Faiz Subri?

El primero de ellos es que hay que golpear el balón con mucha fuerza. Gracias a ello se minimiza la influencia de la gravedad. Sin embargo, con un golpe lo suficientemente fuerte esa influencia se minimiza. El segundo requisito para que se vea la curvatura completa es que el disparo lleve mucho efecto. El impacto del pie en el balón debe provocar un spin muy pronunciado. En un gol muy similar marcado por el brasileño Roberto Carlos a la selección francesa en Lyon y que dio la vuelta al mundo, si el lanzamiento no hubiese tenido spin el balón se hubiese marchado 4 metros fuera de la portería en vez de colarse inesperadamente en la portería.

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Trayectoria del gol de Roberto Carlos. Gol real con spin (azul); Trayectoria circular (naranja). Trayectoria recta (línea roja). Fuente (2)

La tercera condición es, quizás, la más importante, es que el disparo se tiene que producir a una distancia produzca a mucha distancia de la portería. Si esta no es suficiente, solo puede verse la primera parte de la curva, pero si la distancia es la correcta, como en el tiro del jugador malayo o el brasileño, la curva se cierra y se ve la trayectoria completa.

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Fuente: (2)

Como se aprecia en la anterior imagen si la distancia es de solo 9 metros (lo que separa la línea de gol del punto de penalti) la trayectoria que describe el balón es aparentemente una línea recta, ya que no hay espacio suficiente para que se vea la espiral completa. Por otra parte si la distancia es de 20 metros (como la falta que nos marcó Platiní en 1984 dejando a la selección española sin la Eurocopa) se aprecia la curvatura pero no la espiral en su totalidad. Si nos alejamos hasta los 35 metros (como en el caso del gol de Roberto Carlos) la espiral se ve completamente.

Como sé que, increíblemente, a la inmensa mayoría de los lectores de SCIENTIA el fútbol se la trae al pairo, les contaré algo que estoy seguro está más acorde con sus aficiones. El análisis científico del gol que hace unos días recibió el Premio Puskas al mejor gol del año  puede extrapolarse a otros deportes más “culturetas”. Observen en el siguiente vídeo cómo Rafa Nadal desarbola a Fernando Verdasco con un golpe impresionante.

¿Impresionante eh? Pues bien, la trayectoria descrita por la pelota de Nadal se rige por las mismas leyes físicas que la que sigue el balón da Mohd Faiz Subri. En un principio la pelota sale recta y parece que se va a ir muy lejos de las dimensiones de la pista. Sin embargo, el spin y la fuerza que le imprime la zurda de Nadal a la pelota cambie súbitamente de trayectoria como consecuencia de la diferencia de presiones de las que hablé en el caso mejor del gol del 2016. La cara de Verdasco al ser superado lo dice todo.

Pero si el tenis tampoco les convence que sepan que todo lo que han leído pueden aplicarlo a deportes más “culturetas” como el cricket o el beisbol… y es que Heinrich Gustav Magnus es el científico que más influencia ha tenido en el deporte a lo largo de la historia.

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Estimados lectores, sé que en este momento ustedes están pensando: “¿y esto para qué sirve?” . Podría hablarles de las aplicaciones de dicha fórmula en balística u otras disciplinas….pero hoy no pienso hacerlo por dos razones.

La primera es que plantearse dicha pregunta es un error. La generación del conocimiento per sé ya es uno lo de los objetivos de las investigaciones científicas y no entiende de utilizadas inmediatas… lo que no significa que haya que investigar en lo que sea sin pensar en posibles aplicaciones. La segunda razón es volver a mostrarles que la ciencia forma parte de todos los acontecimientos de nuestras vidas…incluidos aquellos como el fútbol que muchos creen erróneamente que están alejadísimos del conocimiento científico.

Jose

Bibliografía consultada:

  1. New J. Phys. 18 (2016) 073027.
  2. Journal of Fluids and Structures 27 (2011) 659–667.
  3. NewJ.Phys.12 (2010) 093004.
  4. http://www.upsocl.com/comunidad/conoce-la-explicacion-fisica-del-increible-golazo-de-tiro-libre-de-roberto-carlos/

 

 

 

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La homeopatía resumida en solo dos imágenes

No tengo más preguntas señoría.

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C15j2T1XUAA_fsp.jpg-large.jpegJose

Nota: Estas fotografías las vi por primera vez en la recomendadísima cuenta de twitter de Raquel Blasco (@RaquelBlascoR)

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Ordenadores contra la trombosis

Hace unos días dos ‘grandes’ nos dejaron a una temprana edad: el cantante George Michael y la actriz Carrie Fisher, la princesa Leia de ‘Star Wars’. En ambos casos la causa oficial ha sido un infarto de miocardio. Hablemos hoy de los nuevos avances de la ciencia contra una patología muy relacionada con el infarto: la trombosis, un proceso patológico por el que un agregado de plaquetas o fibrina ocluye un vaso sanguíneo y que puede tener consecuencias fatales.

Para seguir leyendo pinche aquí.

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Nota: Este artículo forma parte de mi colaboración quincenal con el Diario La Verdad.

Jose

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Reto Scientia #20

Con el año nuevo llega el momento de un nuevo Reto. En los últimos meses su porcentaje de aciertos ha mejorado pero sigue siendo patético… así que bajaré un poco más el nivel. El personaje que se esconde detrás del Reto Scientia #20 no es más conocido que los que han protagonizado los anteriores enigmas pero debería serlo. En esta ocasión, y con la ayuda de 7 pistas, tendrán que acertar el nombre de uno los personajes científicos más infravalorados.

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Conversaciones con mi hija (I): El Ministerio de Ciencia

-Oye papá, ¿en el gobierno hay científicos?

– Aunque la gente crea que no, sí los hay. En el gobierno actual, y más concretamente en la Secretaría de Estado de Investigación, Desarrollo e Innovación, hay investigadores y gestores muy buenos que luchan día a día por mejorar la ciencia en nuestro país.

– ¿Y existe una casa de científicos?

– Se llama Ministerio de Ciencia.

– Eso da igual…¿existe o no?

– Desgraciadamente, no.

– ¿Sería importante que existiese?

– Si hija, mucho.

– ¿Por qué?

– Aunque mucha gente opina que da igual que la ciencia tenga un ministerio propio y que lo verdaderamente importante son las medidas que tome el ministerio del que dependa la ciencia, yo creo que es fundamental por dos razones.

– ¿Cuáles?

– La primera que las partidas presupuestarias, la “pasta” como tú dices, serían mucho mayores. La segunda razón es que, al conceder un ministerio a la ciencia, su imagen ante la sociedad aumentaría mucho.

– Y entonces… ¿por qué no tiene la ciencia un ministerio propio?

– Entre otras cosas porque la gente no presiona para ello.

– ¿Qué quieres decir?

– Que hay medidas que los políticos solo se atreven a tomar si sienten que la sociedad las demanda de forma abrumadora.

– ¿Y los políticos no se sienten presionados por la sociedad para crear un Ministerio de Ciencia?

– No, ni mucho menos. La mayoría de la sociedad no lo demanda.

– ¿Y por qué si la ciencia es tan importante como tú y tus amiguitos de internet decís la sociedad no presiona a los políticos para que creen dicho Ministerio?

– Porque la gente no es consciente de la gran importancia que tiene la ciencia en sus vidas. Así de claro.

– ¿Y eso por qué papá? ¿Por qué la gente no sabe la trascendencia que tiene la ciencia?

– Por muchas razones. Una de ellas es que es muy escaso el porcentaje de científicos que dedican parte de su tiempo a contarle a la sociedad las utilidades de la ciencia.

– ¿Entonces son los científicos culpables?

– No exactamente. Tienen una razón de peso para no dedicar su tiempo a la divulgación científica.

– ¿Cuál?

– Que no se les reconoce en su trabajo las labores de divulgación.

– ¿Estás diciendo que lo que tú y otros compañeros hacéis no cuenta nada para tus jefes y por eso no lo hacen todos?

– Exactamente…así que es de sentido común que los científicos que legítimamente quieren ascender en sus trabajos solo se dediquen a aquellas labores que se les reconoce profesionalmente. En la universidad se nos obliga a investigar, impartir docencia, realizar labores de gestión y a muchísimas otras cosas. Es normal que si la divulgación no sume nada a tu currículum no le dediques tiempo.

– ¿Entonces tú crees que todos los que trabajáis en la universidad deberíais divulgar?

– En absoluto… pero al que quiera divulgar no hay que ponerle trabas continuamente, sino todo lo contrario.

– ¿Y eso no va a cambiar?

– Pues mira, parece ser que sí. La Conferencia de Rectores de las Universidades Españolas ha creado, por fin, una comisión de trabajo dedicada exclusivamente a la divulgación científica. Entre otras funcionas esa comisión está creando un baremo para que, entre otras cosas, se reconozcan las labores de divulgación ante los organismos oficiales de evaluación de la actividad del profesorado.

– ¿Y es fácil crear ese baremo?

– Ni mucho menos, pero si todos los implicados ponemos de nuestra parte estoy seguro que llegaremos a un acuerdo.

– ¿Y no cabe la posibilidad de que algunos científicos hagan mala divulgación porque que su único objetivo sea “sumar puntos” en su curriculum?

– Claro que cabe esa posibilidad. Por eso, y para que no ocurra lo que dices, habrá que definir muy bien ese baremo. Además, la divulgación jamás debe sustituir a la investigación y a la docencia. Esos son los dos pilares básicos del trabajo de un profesor universitario. Pero al igual que hay muchísimas labores que se hacen en la universidad y que cuentan en el currículum de un profesor, la divulgación también debe contar.

– ¿Y la valoración de la actividad divulgadora de un científico ayudará a que la percepción social de la ciencia sea mejor?

– Estoy seguro que sí. Hay muchas personas que no son científicos que se dedican a comunicar ciencia maravillosamente, pero cuantos más seamos los investigadores que contemos la importancia de lo que hacemos en nuestros laboratorios la sociedad entenderá mejor que la ciencia es fundamental en sus vidas.

– ¿Y eso ayudará a que exista un Ministerio de Ciencia?

– Exacto. Si la mayoría de la gente entiende la importancia de la ciencia no solo presionará a los políticos para que no la maltraten sino que los empujarán a crear ese Ministerio que muchos demandamos.

– Creo que ya lo entiendo. Si los organismos oficiales no valoran la labor de divulgación de un científico la mayoría de los investigadores no comunican la ciencia a la sociedad, lo que provoca que la gente no sea consciente de la importancia de la misma. Esto hace que los ciudadanos no critiquen a los gobiernos que recortan en ciencia… y ni mucho menos que demanden un Ministerio de Ciencia. ¿Es así?

– Así es princesa.

– ¿Nos vamos a echar la carta a los Reyes Magos?

– Por supuesto.

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Jose

Nota: Una de las muchas novedades que va a tener este blog en el 2017 es la publicación de una serie de artículos de opinión que llevarán por título “Conversaciones con mi hija”. Espero que les guste.

 

 

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Los 12 mejores posts del 2016

Una de los entradas que más me cuesta escribir es el resumen de los 12 “mejores” posts del año. Escribo unos 120 posts anualmente así que imagínense lo difícil que es elegir sólo 12. Sin embargo, este penúltimo día de 2016 no pienso faltar a mi cita anual así que les presento a los elegidos. El criterio de selección no ha sido el número de visitas sino “el regustico”, como dicen en mi tierra, que se me quedó una vez escritos. Aquí les dejo los 12 posts escritos en 2016 que he seleccionado. El orden de presentación es totalmente aleatorio. Espero que les gusten:

  1. Potitos 100% ecológicos libres de pesticidas

SI hay una cosa que me sienta muy mal es que se emplee el miedo como estrategia de marketing para vender alimentos. Si además el sector al que van dirigidos dichos alimentos es la población infantil mi cabreo aumenta exponencialmente. Este post es un claro ejemplo de ello.

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Los 10 pilares científicos del gobierno Trump

Estimados lectores, esta mañana la nueva portavoz de la Casa Blanca ha revelado el programa científico del gobierno de Donald Trump. En un extenso documento que consta de dos folios ha expuesto los que serán los 10 pilares científicos sobre los que se sustentará su mandato. Paso a exponerlos.

  1. El cambio climático no existe…son los padres.
  2. El hombre jamás llegó a la Luna…de hecho la Luna tampoco existe.
  3. Implantamos el reiki como la nueva base del sistema sanitario americano.
  4. Los malvados transgénicos van a matar a toda la humanidad…excepto a los americanos porque nosotros estamos modificados genéticamente.
  5. Las ondas gravitacionales justifican la existencia de la Fuerza… y de Mordor.
  6. La Teoría de la Evolución es mentira. Todos procedemos de un Ser Superior…se llama Cristiano Ronaldo.
  7. La Tierra es declarada “zona libre de químicos”…solo se admiten físicos.
  8. A diferencia del agua química, el agua homeopática tiene memoria… lo único que ocurre es que a veces se le olvidan las cosas.
  9. Los alimentos funcionales funcionan…porque sí. Las vacunas no…porque no.
  10. Para que nadie pueda decir que no aceptamos hispanos en nuestro pais hemos decidido que el español Iker Jiménez, Doctor Honoris Causa por la Universidad Donald Trump, sea nuestro nuevo responsable de Ciencia.

Estos 10 mandamientos se resumen en uno solo: ”Amarás a Donald sobre todas las cosas y a la anti-ciencia como a ti mismo”.

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Si ustedes creen que debo incluir un nuevo pilar en mi programa científico les ruego lo indiquen en los comentarios a este post pero tengan claro que no les voy a hacer ni caso porque esto es una…¡INOCENTADA!

Trump

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