A Física ensina ao Ronaldinho Gaúcho a não perder penalti

Após negociação milionária, o jogador de futebol Ronaldinho Gaúcho chegou ao Flamengo no início de 2011 sob grande expectativa da torcida rubro-negra. Desde então, ainda não foi vista uma grande atuação dele, mas torcedor que é torcedor sempre tem uma desculpa para justificar o baixo rendimento do seu ídolo. Entretanto, neste último domingo (17/04), ficou difícil para qualquer torcedor fanático justificar um pênalti perdido por ele aos 49 minutos do segundo tempo, quando daria a vitória para o Flamengo sobre o Macaé na fase semifinal da Taça Rio. Ronaldinho cobrou o pênalti como um iniciante, chutando a bola no meio do gol e para fora! Somente, seu técnico Vanderlei Luxemburgo, em entrevista ao 'Sportv', conseguiu afirmar que o jogador não deveria pedir desculpas a torcida pelo pênalti perdido, já que isto é uma situação normal de jogo!

Para ajudar o Flamengo, o técnico e o nosso super astro, não repetirem situação desastrosa como esta, recomendamos que eles tomem ciência do trabalho científico desenvolvido pelo físico Ronald Ranvaud, Prof. Dr. do Instituto de Ciências Biomédicas da USP, onde ele aponta quais estratégias que os cobradores de falta devem adotar para convertê-las em gol. Seu estudo mostra que existem duas posições ótimas onde a bola deve incidir no momento da cobrança, que ficam próximas dos cantos superiores do plano frontal do gol. Entretanto, para converter o pênalti a favor do cobrador, é necessário que a bola atinja velocidade superior a 80km/h, de modo que a bola chegue a posição ótima antes do goleiro. Esta teoria foi testada experimentalmente por jogador e goleiro experientes, em cada dez tentativas nove foram concluídas com sucesso, ou seja, 90% de acerto! Logo, perder pênalti não deve ser visto como uma situação normal num jogo, como afirmou Luxemburgo.

Click no link abaixo, e assista o programa do Globo Esporte com o Prof. Ronald Ranvaud, em 2009, quando ele explicou em detalhes seu trabalho.

http://youtu.be/mz0yIx0KegY

O salto de Daniele Hypolito supera o Momento de Inércia

Única representante da seleção feminina de ginástica artística, Daniele Hypolito conquistou a medalha de ouro no salto na etapa de Doha da Copa do Mundo, na quinta-feira, dia 31/3/2011. O salto sobre a mesa é a prova mais rápida deste esporte, dura aproximados 50 segundos, incluindo apenas o momento dos dois saltos aos quais o ginasta tem direito. A prova é composta por uma pista de 25 metros, que termina em um trampolim de impulso e finalmente numa pequena mesa. O ginasta deve saltar sobre o aparelho partindo do trampolim apoiando as mãos sobre a mesa em um movimento acrobático onde são avaliados altura, dificuldade de execução e chegada. Estas acrobacias podem ser realizadas entorno dos três eixos de rotação do corpo humano quando o atleta encontra-se em vôo. Abaixo exemplificarei algumas situações para melhor compreensão da definição desses eixos: Por exemplo, o movimento de uma pessoa em pé rodando entorno de si mesma pode ser associado a um rotação entorno do eixo longitudinal, este eixo passa ao longo do corpo na direção vertical. A execução de uma cambalhota é feita entorno do chamado eixo transversal que passa no meio do corpo na direção horizontal. A realização de uma “estrela” é um movimento entorno do eixo antero-posterior que é uma linha imaginária que passa cortando o umbigo. Como é fácil perceber, a dificuldade não é a mesma para se realizar movimentos entorno destes três eixos, rotacionar ao longo do eixo longitudinal é bem mais fácil do que excutar uma cambalhota ou uma “estrela”. A fisica tenta explicar o porquê dessas diferenças com relação a facilidade de rotacionar entorno de um eixo ou de outro. A grandeza física que explica este fenômeno é o Momento de Inércia, e que está relacionado com a distribuição de massa do corpo ao longo de um determinado eixo de rotação. Se boa parte da massa do corpo se posionar distante do eixo ao qual se quer rotacionar ficará mais difícil para executar o movimento, porque terá um braço de giração maior. Observe que os nossos pés estão mais distante do eixo transversal do que o longitudinal, da mesma forma que a nossa cabeça. Assim, Daniele Hypolito soube conjugar com sabedoria estes fatores e executou com maestria o seu salto, rotacionando em vôo ao longo desses eixos numa sequencia de movimentos incríveis, o que lhe conferiu a primeira coloção neste campeonato!

O endereço abaixo apresenta o vídeo deste salto:

http://youtu.be/jfT8bUa_hjs

A tecnologia a favor de Diego Hypólito

Com recursos da Finep - empresa do governo, financiadora de estudos e projetos - e também do Confederação Olímpica Brasileira, o Laboratório Olímpico está sendo montado no Parque Aquático Maria Lenk e no Velódromo. Este laboratório está sendo implementado com a finalidade de desenvolver pesquisas em biomecânica, bioquímica, nutrição, entre outras áreas ligadas as ciências dos esportes. Já há muito tempo outros países, como Alemanha, Japão, Rússia, etc, fazem uso da tecnologia e de seus resultados científicos para melhorar o desempenho de seus atletas. Aqui no Brasil este movimento ganhou força, e recurso financeiro, em função do nosso país ter sido escolhido para sediar os jogos olímpicos de 2016. Embora, ainda em fase de inicial, alguns atletas de ponta de diferentes modalidades já começaram a ter assistência desses aparatos, como foi o caso do ginasta Diego Hypólito. Após filmagem, o bicampeão mundial ficou surpreso ao rever seu salto numa sequência de posições congeladas na mesma imagem na tela do laptop. Quando pode fazer a seguinte análise: - Nossa, estou entrando baixo. Quando faço um salto mais simples faço uma entrada melhor. Não só ele, mas seu técnico Renato Araújo, também concorda que as novas tecnologias irão auxiliar em muito o treinamento, e possivelmente melhorar os resultados de seus atletas. Para saber mais, leia a matéria “No laboratório Olimpíco, Hypólito injeta tecnologia na sua rotina de treinos”, divulgada no Globoesporte no dia 23/03/2011.

Quem é o homem mais rápido do mundo?

Reconhecer quem é o homem mais rápido do mundo é uma curiosidade que povoa as mentes humanas há muito tempo. Atualmente, este cargo tem dois fortíssimos candidatos: Usain Bolt que é o maior recordista de todos os tempos nas provas de 100m e 200m rasos, e Cesar Cielo que no presente mês atingiu velocidades antes nunca conquistadas nas provas de natação de 50m e 100m livres em piscina curta. Os vencedores destas provas, tanto na corrida como na natação, são ditos como os atletas mais rápidos do mundo, porque são nelas que as velocidades médias podem atingir valores altos. Bolt e Cielo, embora um afro-descendente e o outro alvo e loiro, possuem algumas semelhanças no que se refere ao biótipo: ambos são altos e magros, 86kg distribuídos em 1.96m, e 83kg em 1.95m, respectivamente. E passam mais de 7 meses por ano com a mesma idade; em 2011, ambos terão 25 anos.
Se fossemos analisar friamente os resultados atingidos pelos dois atletas na prova de 100m, veríamos que Bolt obteve uma velocidade média de 37.58km/h (correndo) muito maior do que o Cielo ,7.87km/h (nadando). Entretanto, esta comparação não faz sentido, porque como todos sabem, o deslocamento de um corpo depende da densidade do meio, que é a grandeza que define a distribuição de massa num dado volume. A densidade da água é muito maior do que a do ar. Do ponto de vista físico tanto a água como o ar podem ser entendidos como fluídos, que possuem resistência ao deslocamento de corpos. Esta resistência produz a força de arrasto que se opõe ao movimento do atleta. Na água a força de arrasto é muitíssimo grande e é um dos fatores que faz a velocidade tornar-se pequena quando comparada com a corrida. Por outro lado, a força de arrasto também é função da seção de choque, ou seja, área frontal do corpo em deslocamento que rompe a barreira da resistência do meio, que no caso da corrida é maior do que na natação.
Então para terminar esta polêmica, quem é o homem mais rápido do mundo, sugiro medir a velocidade do Bolt ao correr dentro de uma piscina de 100m, já que não é possível, por questão óbvia, o Cielo nadar no ar !!!

A saída e a virada do Cielo

Nesta matéria irei comentar as impressões do ex-nadador Gustavo Borges, em entrevista concedida ao Jornal Nacional da TV Globo (20/12/2010), sobre o desempenho do nadador Cesar Cielo no Mundial de Natação de Piscina Curta 2010, realizado na cidade de Dubai. Desejo mostrar que vários aspectos físicos estão presentes na fala dele, claro que, os termos que ele usa não são os usuais do contexto científico, mas se reinterpretados podemos identificá-los com clareza. César Cielo foi o grande destaque da equipe brasileira nesta competição, venceu os 50 e 100 metros em piscina curta de 25 metros. Ano passado, em Roma, ganhou as duas provas na piscina olímpica, e pela primeira vez na história o mesmo nadador unificou os quatro títulos. Segundo a análise de Gustavo Borges, “César Cielo tem muita explosão muscular e velocidade. Qualidades de qualquer grande atleta de provas rápidas. Além disso, o brasileiro é dono de uma técnica apurada que o faz dominar com perfeição todos os fundamentos da natação. Na largada, o tempo de reação dele é sempre mais rápido do que o da concorrência. Uma das pernas sobe, o braço vai pra trás, fazendo uma alavanca. O corpo vai alto e mergulha antes. Nisso, Cielo já ganha alguns centésimos de segundo.....Na piscina de 25 metros, enquanto os demais já estão dando braçadas, ele permanece entre 12 e 14 metros embaixo d'água. O máximo são 15 metros”. O que o ex-nadador comenta faz sentido, normalmente, os nadadores dão impluso com as pernas e lança o corpo com braços e pernas esticados em direção a água, nesta situação o alcance do atleta até o ponto de imersão depende basicamente da força acionada pelas pernas e da inércia do corpo. Quando Cielo faz a largada, ele mantem uma perna dobrada, quando está em “vôo” a abaixa, fazendo esta perna funcionar como um braço de alavanca, com o ponto de rotação localizado no joelho, cuja força foi acionada pelo pé. Este movimento promove uma pequena rotação no corpo dele, inclinando-o e colocando-o ligeiramente mais alto. O movimento dos braços para trás aumenta a velocidade translacional do corpo dele como um todo, adiantando-o. Gustavo completa: “E mais: na virada, novamente César Cielo também fica mais tempo deslizando enquanto os demais já estão com o corpo sobre a água. Quando você faz a virada, você tem que ir um pouquinho pro fundo, pra passar da marola, pra marola bater na parede, pra você sair da água depois do volume mais forte da marola passar”, explica Gustavo Borges. Aqui outra vez podemos ver como é importante o entendimento das propriedades físicas das ondas mecânicas, no caso, a onda provocada pelo deslocamento dos nadadores dentro da piscina. Gustavo comenta que é necessário ir ao fundo da piscina para evitar a resistência da marola. Na verdade, como o Cielo normalmente está entre os primeiros a fazer a virada, enquanto ele está voltando, muitos nadadores ainda estão no movimento contrário e trazendo a onda da camada superior da piscina (onda incidente) provocada devido o deslocamento da água. Esta onda bate na parede da piscina e forma a onda refletida, que pode provocar efeitos combinados com a onda incidente. Enfim, para fugir dessas “turbulências” o nadador deve ir ao fundo, onde as lâminas de águas estão mais calmas. Numa prova tão rápida, outros aspectos também merecem atenção, mas para não ser cansativa, deixarei para comentá-los numa outra ocasião. César Cielo bem sabe que cada centésimo de segundo ganho na perfeita execução dos seus movimentos resultará no sucesso do resultado final.

Explicações físicas para a quebra de recordes na prova de 100m

Trabalho busca explicações físicas para a quebra de recordes na prova de 100m rasos do atletismo. Aluno do Instituto de Física discute dois modelos para explicar os recordes quebrados pelo velocista jamaicano Usain Bolt

Nos últimos anos, temos assistido a várias quebras de recordes mundiais na prova dos 100 metros rasos do atletismo. A partir do Mundial de Osaka, no Japão, em 2007, o velocista jamaicano Usain Bolt se tornou um fenômeno no esporte mundial ao superar a marca em diversas oportunidades, sempre na casa dos nove segundos, de acordo com o site da Associação Internacional das Federações de Atletismo (http://www.iaaf.org/, acesso em 29/09/2010).

Osmar Preussler Neto, do Instituto de Física da Uerj, sob orientação da professora Rosana Santiago, afirma que estão procura de explicações para os resultados do atleta em seu trabalho denominado. Discussão de modelos físicos para a prova de 100m do atletismo, por sua vez apresentado na 21º. edição do Uerj Sem Muros.

Segundo Osmar, o objetivo do trabalho é descrever, aplicar e discutir os modelos propostos por Keller e Tibishirani para o comportamento da velocidade do atleta, comparando-os para as provas em que Bolt quebrou o recorde mundial.

O autor afirma que na pesquisa faz uma análise de modelos físicos baseados na 2ª. Lei de Newton, buscando o comportamento da velocidade no tempo durante a prova dos 100 metros. O modelo de Keller faz algumas considerações, enquanto o modelo de Tibishirani, na década de 90, propõe alterações para chegar próximo da realidade.

Ele faz a comparação entre os dois modelos, e explica que Keller propõe um modelo físico para descrever a melhor estratégia que um corredor poderia adotar na prova visando minimizar o tempo da competição de uma determinada distancia D, levando em consideração as limitações físicas. Já Tibishirani observou que a queda de velocidade do atleta nos trechos finais da prova, propondo um decaimento temporal na forçaa propulsiva por unidade de massa. Este último é o mais aceito atualmente entre as Ciências do Esporte.

Osmar declara que a diferença básica entre os dois modelos é a seguinte: Keller não prevê uma queda de velocidade do atleta no final da prova, ou seja, nos trechos finais. Então, a consideração feita por Tibishirani, que é a força propulsiva pela massa, é um decaimento temporal. O atleta obteve uma queda de velocidade nos trechos finais da prova e isso realmente é observado na prática. Há um estudo feito em 2007, durante o Campeonato Mundial de Atletismo, no qual é feita análise e foi comprovada que a queda de rendimento, assim como no geral, gira em torno de 2 a 13%, dependendo do atleta, ainda mais no Mundial Feminino.
(Esta matéria foi publicada no site http://www.agenc.com.br/, na cobertura do evento da XXI UERJ sem Muros, por Maycon Santos)

O vento deu uma força, mas ninguém considerou...

O 26º. GP Brasil de Atletismo aconteceu no último maio deste ano no Estádio Olímpico João Havelange, no Rio de Janeiro. Embora, esta competição seja realizada sempre no Brasil, ela já se tornou tradicional e tem sua importância reconhecida. Como pode ser observado, quando neste evento participaram atletas de 35 países onde foram disputadas as seguintes modalidades de Atletismo: provas de velocidade, salto com vara, salto em distância e salto triplo. A prova de 100m masculino é uma das provas de maiores destaque e esperada pelo público em geral. Entretanto, ao constatarmos o resultado final desta prova, nos surpreendemos ao verificarmos que não havia sido considerada a influencia do vento no desempenho dos atletas. Entre a primeira bateria de atletas e a segunda, o vento não somente mudou de velocidade, mas também de direção. A primeira bateria correu com o vento a favor com velocidade de 1,2 m/s, enquanto que a segunda correu com vento contra com velocidade de 0,6 m/s. A classificação dos atletas foi feita simplesmente escalonando-se do primeiro ao décimo sexto lugar os melhores tempos das duas baterias! Entretanto, o corredor sofre uma resistência devido à presença do vento, essa resistência é chamada de força de arrasto, que depende da área frontal do atleta, da densidade do ar, velocidade do atleta durante a prova, e da velocidade do vento. Portanto, o vento em sentido oposto, estará prejudicando o desempenho do atleta devido a uma grande força de arrasto, enquanto que o a favor o ajuda a aumentar sua velocidade. Ao utilizarmos um modelo físico que corrige o tempo do atleta, como se ele tivesse corrido na condição de vento nulo, ou seja, totalmente sem vento, observamos significativas mudanças no ranking desta prova. Por exemplo, o atleta Leroy Dixon que correu na segunda bateria, passou da nona posição para a sexta, tendo tido seu tempo diminuindo em 0.04s. O mesmo aconteceu com A.Waugh que passou a figurar na sétima posição quando antes ele se encontrava em décima. Já os atletas que antes ficaram classificados da sexta a oitava posição, tiveram seus tempos corrigidos para valores maiores e passaram a ocupar da oitava a décima posição, respectivamente. A primeira posição permaneceu com Mike Rodgers que correu na primeira bateria, mas seu tempo aumentou em 0.07s, enquanto que a última posição permaneceu com José Carlos que teve seu tempo reduzido em 0.04s.

Gostaríamos que questões como estas fossem amplamente debatidas por especialistas da área, da necessidade ou não de adoção de recursos tecnológicos na perspectiva de aprimoramento dos resultados.

Para quem se interessar em maiores detalhes este assunto foi tema de um trabalho científico apresentado no III Congresso do Sudeste Brasileiro de Ciências do Esporte, em setembro de 2010, autoria de Rosana Santiago e Osmar Preussler Neto.