Los goles aerodinámicos de Pedri y Lamine Yamal

Final de la Copa del Rey, Sevilla. Pedri controla el balón en el medio campo y da un pase largo a Lamine Yamal, situado en un lateral del área grande contraria. Lamine Yamal mueve el balón y atrae a varios contrarios. Pedri corre hacia la frontal, solo, y Lamine Yamal le pasa la pelota rasa, en perfecta asistencia. En el borde central del arco, Pedri remata la pelota con efecto y le transmite impulso y sabiduría. La pelota inicia su vuelo a la meta girando sobre sí misma al mismo tiempo que avanza, adquiere una trayectoria curva hacia la izquierda y entra en la portería, muy cerca del palo derecho. Gol.

Este efecto de rotación de la pelota y su desvío lateral se llama efecto Magnus. Simplificando mucho, es el mismo efecto aerodinámico por el cual vuelan los pájaros y los aviones.

El gol de Pedri en la final de la Copa del Rey es un magistral ejemplo del efecto Magnus, imposible de parar incluso para un admirable guardameta como Courtois. Y así también el gol de Lamine Yamal contra Francia en la Eurocopa, con un toque de balón que se curva hacia la derecha, fuera del alcance del portero en su estirada, y entra por la escuadra del segundo palo.

El efecto Magnus se debe a la asimetría de la corriente del aire alrededor de la pelota en su avance y rotación. En el lado de la pelota donde la corriente del aire va a favor de la rotación, la corriente circula a mayor velocidad; en el lado de la pelota que gira en sentido contrario a la corriente, su velocidad disminuye. En cualquier fluido en movimiento, sea líquido o gaseoso, cuando su velocidad aumenta disminuye su presión circundante (presión estática). Y viceversa. Esto se puede observar en un globo infantil. Si se pincha el globo, el aire sale con velocidad y la presión estática interior disminuye al generar velocidad.

En el caso de la pelota con efecto, en el lado de mayor velocidad la presión estática disminuye y se genera una succión. En el lado opuesto la velocidad se reduce (en contra de la corriente), la presión estática aumenta y empuja la pelota en el mismo sentido que la succión del lado opuesto. Este empuje lateral conjunto desvía la pelota.

Lo mismo ocurre en las alas de los pájaros y los aviones. Debido a la forma del perfil del ala, se produce también una asimetría de la corriente del aire alrededor del perfil. En la parte superior del ala la corriente se estrecha y aumenta su velocidad, la presión estática disminuye y se produce una succión; en la parte inferior la velocidad es menor y se genera una sobrepresión. Succión y sobrepresión dan lugar a la fuerza de sustentación en los pájaros y aviones.

También existe una fuerza de resistencia aerodinámica, proporcional a la densidad del aire, que se opone al movimiento. Afortunadamente, la naturaleza es muy generosa y para perfiles de ala delgados y pequeños ángulos de inclinación respecto aire, como son los de los pájaros y aviones, la fuerza de sustentación es mucho mayor que la de resistencia. Por ejemplo: en el despegue de un avión, la sustentación puede ser del orden de cinco veces mayor que la resistencia (un avión de 500 toneladas solo necesita 100 toneladas de empuje para despegar). En vuelo horizontal de crucero, la diferencia es aún mayor: la sustentación puede ser entre 12 y 20 veces mayor que la resistencia. Del mismo orden también en los pájaros. El batir de alas de los pájaros y el empuje de los motores en los aviones sirven para contrarrestar esta pequeña resistencia relativa, continuando así su vuelo tranquilo.

En el caso de la pelota también existe una fuerza de resistencia al avance, pero su efecto es diferente al caso de los pájaros y aviones. La pelota no es un perfil delgado sino una esfera. En la pelota no hay empuje continuo sino únicamente el impulso inicial, cuasi instantáneo, para transmitirle la velocidad inicial. Esta fuerza inicial no permanece a lo largo del movimiento de la pelota, en contra de lo que pensaba Aristóteles y aclarado por Galileo y Newton unos 2.000 años después. Solo permanecen tres fuerzas: la resistencia del aire al avance, la fuerza debida a la gravedad (el peso) y la fuerza lateral del efecto Magnus. Debido a la resistencia al avance, la velocidad inicial según la trayectoria va frenándose pero no así el desplazamiento lateral debido al efecto Magnus. El desplazamiento lateral va ganando efecto sobre la velocidad según la trayectoria y la curvatura horizontal se incrementa. Ante el toque de balón de Pedri, Courtois no pudo alcanzar la pelota pese a su magnífica estirada porque curvó su trayectoria más allá y entró en la portería. Por la misma razón, tampoco el portero francés pudo alcanzar la pelota ante el toque de Lamine Yamal. Cuántas alegrías habrá dado el efecto Magnus, la aerodinámica, a jugadoras, jugadores y aficiones. El efecto Magnus también se puede observar en el tenis, ping-pong o rugby.

El efecto Magnus disminuye con la altitud por la menor densidad del aire, además de avanzar más rápida la pelota por la menor resistencia aerodinámica. Se cuenta la anécdota del entrenador de la selección de Argentina jugando en Quito (altitud 2.850 m.) contra Ecuador (1996), que comentaba: “aquí la pelota no dobla”. Ecuador ganó por 2 – 0.

Los goles de Pedri y Lamine Yamal combinan la aerodinámica y la geometría diferencial. En algunos casos, la trayectoria lateral de la pelota se puede aproximar a un arco de elipse o de parábola. La trayectoria total de la pelota se compone de una cuasi parábola en el plano vertical debida al impulso inicial y al peso, más una curvatura por el efecto Magnus en el plano horizontal. Sin el efecto Magnus, el toque de Pedri hubiera ido casi directo a Courtois y el de Lamine Yamal hubiera ido fuera de la portería.

Los goles de Pedri y Lamine Yamal fueron dos obras maestras de ingeniería de gran belleza, pura álgebra emocional, que levantaron a toda una afición de sus asientos. Ambos goles unieron aficiones por encima de sus diferencias. Ojalá este artículo despierte algún sentimiento bonito en Pedri y Lamine Yamal, como los despierta su fútbol en muchos de nosotros.

José Jaume Pons es Dr. Ingeniero Aeronáutico. Ha trabajado en la Aerodinámica y la Mecánica del Vuelo de diversos aviones, entre ellos el Boeing 747