La fuente que tomamos para expresar las pruebas a que fue sometido el balón de fútbol soccer que se está usando para jugar el mundial de fútbol en Sudáfrica se llama Popular Science. Es una revista mensual producida e impresa en los Estados Unidos, fue fundada en 1872 y se especializa en difundir noticias de ciencia y tecnología para ser leída por el público no especializado. Ha ganado dos premios periodísticos por su labor: el de excelencia general en 2003 y el de la mejor revista de sección en 2004. También ha sido criticada por optar por las noticias espectaculares, antes que por la fiabilidad científica y porque en su afán de hacerse entender por el público se aparta, según algunos investigadores científicos, de la verificabilidad de sus descubrimientos.
Según un artículo de Brett Zarda, publicado el 4 de diciembre de 2009 en Popular Science, titulado: “La Ciencia Detrás de Jabulani, el Balón de Adidas para la Copa Mundial de 2010”, el balón elaborado para ser usado en Sudáfrica (llamado Jabulani) difiere del usado en Alemania (de nombre Teamgeist) en que este último era más liso en su superficie.
Dicho de otra forma, el balón Jabulani tiene una superficie exterior más rugosa, con lo cual se intenta que se estabilice mejor en el vuelo, evitando la ausencia de rotación del balón Teamgeist, que se usó en Alemania en el 2006.
La falta de rotación del Teamgeist generaba un efecto similar al que ya hemos tratado en este programa Vox Populi de la Ciencia cuando hablamos de la bola de nudillos del beisbol. Esa falta de rotación produce una conducta herrática del balón en vuelo.
En el programa de Vox Populi de la Ciencia del 21 de octubre de 2009 dijimos que:
“...lo importante es el movimiento relativo entre las moléculas del aire y la superficie de la pelota, de modo que colgarla en el túnel y hacer que el viento sople, es equivalente a lanzar la bola para que se mueva a través de la atmósfera.
Walls y Sawyer lograron observar que la fuerza lateral de la pelota sin girar dependía de la orientación de la misma frente a la corriente de aire recibido. Una fuerza lateral permite explicar la razón por la cual se desvía de la trayectoria original.
La razón de esa fuerza lateral es que las costuras necesarias para el recubrimiento de la pelota no presentan una simetría y debido a esa rugosidad que la hace diferente respecto a una esfera perfecta, se producen turbulencias diversas alrededor de la pelota.
El fenómeno que se presenta es que el viento se mueve a diferentes velocidades en los alrededores de la pelota; así, mientras en ciertas áreas de la superficie el aire se desliza con suavidad, en otras vibra con brusquedad, generando diferencias de presión que dan lugar a una fuerza neta del aire circundante sobre la pelota.”
El balón Jabulani tiene una serie de estrías y de pequeños picos que se han agregado para que el balón sea más fácil de patear y de atrapar cuando por parte de los porteros. Como señalamos en el mismo programa del 21 de octubre de 2009, cuando hablamos de la bola de nudillos, el giro de una pelota le proporciona una fuente de estabilidad porque adquiere una cantidad física que se llama momento angular, que tiende a conservarse. Como hemos mencionado en otro programa, es también el responsable de la estabilidad de las bicicletas.
En el programa de Vox Populi de la Ciencia del 4 de noviembre de 2009 hablamos del lanzamiento del beisbol que llamamos: curva, para cuyo propósito nos basamos en un artículo de investigación de Lyman Briggs, en su artículo de 1959 en el American Journal of Physics. En esa ocasión señalamos que: “las costuras de la pelota juegan un papel muy importante, pues sucede que cuando se hacen los experimentos con pelotas lisas, el efecto Magnus produce una desviación al revés. En general, basta que la pelota sea rugosa, pues en el caso del tenis ocurre lo mismo que en el beisbol.”
En el próximo programa de Vox Populi de la Ciencia presentaremos un estudio en el cual se demuestra que existe un parámetro fundamental para estudiar la aerodinámica de los balones en vuelo: se llama número de Reynolds y dependen del diámetro de la pelota, de la velocidad con que viaja y de la densidad del aire a través de algo llamado viscosidad dinámica.
Esto introduce otro elemento de dificultad para los jugadores, pues la densidad del aire cambia con la altura sobre el nivel del mar y el mundial de Sudáfrica se está jugando a cuando menos tres grupos de alturas distintas:
I.Johanesburgo a 1700 metros sobre el nivel del mar (msnm ).
II.Pretoria (a 1270 msnm), Polokwane (a 1280 msnm), Rustenburgo (a 1200 msnm) y Bloemfontein (a 1370 msnm).
III.Ciudad del Cabo, Durban y Bahía Nelson Mandela a menos de 60 msnm.
Regresando a las reglamentaciones de la FIFA para los balones de fútbol: las pruebas a que fue sometido el balón Jabulani cumplen con las exigencias reglamentarias de esa federación como se indica en la tabla que sigue:
Característica
Exigencia de FIFA
Balón Jabulani
Circunferencia del balón
Mínimo 68.5 cms.
Máximo 69.5 cms.
69 cms. Con +/- 0.2 cms.
Redondez: diámetro medido en 16 pares de puntos diferentes
Diferencia máxima 1.5%
Diferencia máxima 1%
Absorción de agua: a balón presionado y rotado en agua 250 veces
Incremento máximo de peso 10%
Incremento de peso 0%
Peso del balón
De 420 a 445 gramos
440 gramos +/- 0.2 gramos
Rebote uniforme: se deja caer el balón diez veces sobre una placa de acero
Diferencia máxima entre el bote más alto y el más bajo menor o igual a 10 cms.
Rebote más alto 149 centímetros y el más bajo 143 centímetros (diferencia 6 centímetros)
Pérdida de presión: medida después de tres días de inflado
Pérdida máxima 20%
Pérdida menor o igual a 1%
Fuente: http://www.popsci.com/technology/article/2009-12/science-behind-jubulani-adidass-2010-world-cup-soccer-ball
Solamente hay una prueba de la FIFA de carácter dinámico, todas las demás son pruebas estáticas, de modo que hay mucha libertad para diseñar el balón, y en este caso, las rugosidades juegan un papel muy importante.
Las críticas de los jugadores al balón Jabulani
Contrario a las declaraciones de los diseñadores, muchos jugadores han manifestado su desagrado con el balón diseñado para la empresa Adidas por parte de Andy Harland y su equipo de investigadores de la Universidad de Loughborough del Reino Unido.
Por ejemplo, Julio César, portero de Brasil, dijo que ese balón no es mejor que cualquier otra pelota de plástico que se puede comprar en el mercado.
El jugador italiano Giampolo Pazzini afirmó que ese balón es una catástrofe.
El delantero brasileño Luis Fabiano declaró que el balón está embrujado, pues cambia de dirección a la mitad del vuelo, como si estuviera siendo controlado.
Julio Baptista, compañero de equipo de Fabiano, ha dicho que cada vez que pateaba el balón Jabulani, salía en la dirección contraria a la que él quería.
Por el contrario, el jugador alemán Michael Ballack, quien no jugará con su selección debido a una lesión, afirmó que el balón Jabulani era una maravilla.
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