El Open de Australia (OA) que ayer concluyó con la victoria del serbio Novak Djokovic no es el torneo preferido de los tenistas españoles. En categoría masculina Rafa Nadal ha logrado levantar el trofeo en «solo» dos ocasiones (de sus 22 Grand Slams únicamente 2 los ha conquistado en suelo australiano) y en categoría femenina individual ninguna española ha logrado ganar el OA.

Más allá de los estados de forma puntuales de los jugadores españoles y de sus rivales en esta época del año o de las lesiones que han sufrido en algunas ediciones del OA (como este año Alcaraz o el propio Nadal), existen razones del poco éxito de los nuestros en el OA que pueden ser explicadas desde el punto de vista de la ciencia. 

En teoría las condiciones en las que se juega el OA son las mismas para todos los jugadores, por lo que deberían afectarles (para bien o para mal) por igual. Sin embargo, la forma de golpear la pelota tan especial que realizan los mejores jugadores españoles (Nadal, Alcaraz, Muguruza…) se ve perjudicada en Australia, cosa que no le ocurre al estilo de juego de otros tenistas (Djokovic, Tsitsipas..)  que golpean la pelota de forma muy distinta.  Para conocer cuáles son las razones por las que los jugadores españoles no triunfan en el Open de Australia primero debemos analizar científicamente su estilo de juego. 

El golpe preferido de la mayoría de los tenistas españoles es el liftado, aquel que lleva una carga de efecto ascendente que ayuda a la pelota a salvar la red y luego a caer en la pista (se ha medido que la “bola liftada” de Nadal puede llegar a las 5.000 r.p.m. mientras que la mayoría de los jugadores consiguen sólo alrededor de 2.600 r.p.m.).

Con el golpe liftado nuestros tenistas logran tres objetivos. 

1. En el caso del liftado horizontal (golpear la bola de abajo a arriba con mucho efecto) la pelota, aunque parezca que se va a ir más allá de los límites de la pista, cae repentinamente y entra en la misma sorprendiendo al contrario. 
2. Tras este liftado horizontal la bola, una vez que bota, se eleva mucho dificultando enormemente el golpe de su rival.
3. Finalmente, y en el caso de que el rival haya subido a la red, el liftado lateral (golpeo a la pelota lateralmente con mucho efecto) conocido como “banana shot” ayuda a nuestros jugadores a superar a los contrarios con fabulosos passing-shots. 

En el siguiente vídeo, correspondiente a un partido entre Nadal y el también español Fernando Verdasco, se ve perfectamente cómo gracias al banana shot la rotación que se imprime a la bola hace que esta siga una trayectoria de fuera a dentro de la pista.

¿Cuál es la explicación científica de lo que acaban de ver? 

Poca gente sabe que uno de los más importantes colaboradores de nuestros jugadores es el químico y físico alemán Heinrich Gustav Magnus. ¿A qué me refiero? En el vídeo anterior se observa que, cuando Rafa Nadal golpea la bola liftándola lateralmente, esta sale aparentemente recta. En ese momento Fernando Verdasco, al igual que todo el público presente, pensó que se iría muy lejos de la pista. Sin embargo, la trayectoria de la pelota rápidamente comenzó a curvarse y terminó entrando ante la mirada estupefacta de todo el mundo. ¿Qué ocurrió? 

Inicialmente la pelota golpeada por Nadal 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 la pelota cambiara la trayectoria? La mecánica de fluidos nos da la respuesta. 

Una pelota de tenis se desplaza sumergida en un fluido, el aire, que la rodea por completo. El mallorquín golpeó fuertemente en un lado de la pelota enviándola alta y a su izquierda…pero también rotándola lateralmente en su movimiento. Esto provocó que en un lado de la pelota el aire se moviera en dirección contraria al giro de la misma, aumentando la presión. En el otro lado el aire se movía en la misma dirección del giro de la pelota, creando un área de baja presión. La diferencia de presiones a los dos lados de la pelota provocó la aparición de una fuerza lateral perpendicular a la dirección de la corriente de aire que hizo que la bola se curvara hacia la zona de baja presión y cambiara su trayectoria, superando al rival y entrando en la pista. La cara de Verdasco al ser superado por culpa del Efecto Magnus, lo dice todo. 

En el caso de liftar la pelota horizontalmente se produciría el mismo efecto pero la diferencia de presiones se crearía entre la zona superior de la pelota y la zona inferior, lo que empujaría la bola hacia abajo provocando un bote muy pronunciado.

Vale, ya sabemos que entre Nadal y Heinrich Gustav Magnus introdujeron la pelota en la pista pero… ¿puede decirnos la ciencia algo más respecto a ese golpe 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 “trayectorias deportivas” usando como modelo un gol marcado por el brasileño Roberto Carlos. 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. Los investigadores establecieron que la trayectoria que sigue una esfera cuando gira al dársele efecto es una espiral en forma de concha de caracol. Esa espiral es la que destroza a los rivales de los jugadores españoles.

Llega un momento clave de este post. ¿Qué condiciones debe tener el golpeo liftado de la pelota típico de los tenistas españoles para que la bola sufra el Efecto Magnuss y haga tanto daño a sus rivales?

a) Es absolutamente necesario que la bola gire mucho (acuérdense de las 5.000 r.p.m de Nadal). Para ello los tenistas españoles emplean raquetas con una alta aerodinámica en su marco y un alto poder de penetración en el aire.

b) La bola debe adquirir gran velocidad tras ser golpeada. Solo de esta forma los dos golpes preferidos de los españoles (el liftado horizontal que provoca que la pelota bote mucho dificultando la respuesta del rival y el liftado lateral -banana shot- que hace que la bola describa increíbles trayectorias curvas), harán daño a sus rivales.

Una vez entendida la forma de golpear preferida de los españoles y la ciencia que hay detrás de ese golpe es el momento de hacerse la gran pregunta. ¿En el OA se dan las condiciones adecuadas para que triunfe el juego característico de nuestros tenistas? No. Hay cinco razones que explican mi respuesta.

1- Melbourne. Jugar a nivel del mar no favorece a los tenistas españoles. Prefieren hacerlo a mayor altitud donde ladensidad del aire es menor, lo que provoca una menor resistencia al desplazamiento de la pelota y, por tanto, que esta adquiera la velocidad necesaria para que se produzca el Efecto Magnuss.

Sin embargo, en Melbourne la alta densidad del aire frena el desplazamiento de la pelota dificultando que esta se curve en su trayectoria como le gusta a los Nadal, Alcaraz, Muguruza etc. Por otra parte, en ciudades a nivel del mar como Melbourne la presión atmosférica es mayor, lo que hace que la bola bote menos y no alcance tanta altura tras impactar en el suelo lo que minimiza el daño que los jugadores españoles hacen a sus rivales.

2.- La pelota. Las bolas con las que se juegan el OA son más pesadas de lo habitual, algo de que se ha quejado Nadal reiteradamente. ¿Por qué lo hace? Al no ser tan ligeras como las pelotas empleadas en otros Grand Slam no adquieren la velocidad necesaria para que el Efecto Magnuss tan deseado por los jugadores españoles se manifieste tan significativamente. 

3- La pista. – Hasta 1988 el OA se disputó sobre hierba. Posteriormente se jugó en una superficie dura compuesta de goma de poliuretano y fibra de vidrio en la capa superior y asfalto en la inferior. Esta superficie es muy «pegajosa» a las altas temperaturas típicas del OA lo que produjo muchas lesiones en tenistas. En 2008 se cambió a un nuevo tipo de superficie dura 100% acrílica (mezcla de látex, goma y plástico). Permitía un bote más uniforme de la bola y no se deformaba con el calor. En 2020, y para dinamizar los partidos, esta superficie se sustituyó por una pista rapidísima donde la pelota sale disparada al botar.

Todas estas pistas favorecen más a los grandes sacadores o pegadores planos que no necesitan “armar” tanto el brazo para golpear la bola sin darle tanto efecto. Por el contrario los tenistas españoles para un liftado necesitan más tiempo de ejecución del golpe… y en esta pista la bola les viene demasiado rápido y no disponen de ese tiempo.

4.- La hora del partido. Según la Ley de los gases ideales una temperatura elevada genera mayor presión interior en la pelota y, por tanto, un bote más alto tras salir despedida del suelo. Por el contrario, si hace frío la presión disminuirá y el bote será más bajo. El OA destaca por sus altas temperaturas, lo que favorece a los tenistas españoles. Sim  embargo, los partidos más importantes se juegan por la noche. En ese momento la temperatura desciende mucho y, según lo explicado anteriormente, la pelota bota menos. Esto perjudica el juego de los tenistas españoles que tienen que hacer un esfuerzo brutal para liftar más la pelota y que bote mucho.

Esta es la razón por la que todos los años se desata una gran polémica sobre el horario de los partidos. Los tenistas españoles insisten en jugar por la mañana (su golpe liftado es más efectivo al botar más la pelota) y tenistas como Djokovic o Tsitsipas prefieren jugar por la noche (su golpe plano se beneficia del bajo bote de la pelota) . Aunque a la vista de muchos aficionados esto parece un capricho, acabo de mostrarles hay razones científicas que justifican estas preferencias.

5- La humedad. El hecho de que los partidos de las rondas finales se jueguen de noche sumado a que la sede del OA sea Melbourne provoca que la humedad en la pista sea habitualmente muy alta. Esto hace que cueste más desplazar la y que adquiera la velocidad para que bote mucho tras el bote o se curve en los passing-shots, lo que como he explicado anteriormente perjudica a nuestros tenistas.

Estimados lectores de SCIENTIA, son muchos los factores que influyen en un partido de tenis como la calidad de los jugadores, su estado de forma o la suerte, pero nunca olviden que también hay razones científicas que pueden provocar la victoria  o la derrota un tenista. Conocerlas puede a ellos ayudarles en su propósito y a nosotros a disfrutar más del tenis. Espero que a partir de hoy ven este maravilloso deporte con los ojos de un apasionado… pero también con los ojos de la ciencia.

Jose

Nota: Si quieren conocer más sobre la estrecha relación ciencia-deporte aquí tienen un oportunidad 😉