Fisica no tenis. Efectos de pelota 2.

Repasemos entón todos os cambios e percepción do voo da pelota desde o punto de vista do rival nunha viaxe que transicione de turbulente a laminar. O xogador impacta a bóla con suficiente enerxía como para despedir a pelota con velocidade suficiente para entrar en estado turbulento. A pelota viaxa nunha traxectoria notablemente fixa, experimentando un drag constante co que a velocidade varía pouco e faio a un ritmo basicamente fixo. Nesta etapa a traxectoria da pelota aos ollos do rival é predicible, a maior dificultade para el controlar a velocidade. Pero agora a velocidade baixa o suficiente e a bóla entra na zona de transición. Aos ollos do rival a bóla mágicamente parecerá acelerarse no medio do aire, pero antes de ter tempo para procesar esta sorpresa a pelota parecerá frearse tan bruscamente como pareceu facer o contrario instantes antes, simultaneamente, ao saír da transición e entrar ao fluxo laminar, o efecto Magnus manifestarase ao máximo de inmediato, co que á vista do sorprendido receptor agora a pelota ademais parecerá empezarse a torcer abruptamente no aire.

Sen dúbida un tiro que transite de turbulento a laminar, con intenso spin e alta velocidade inicial sexa posiblemente o golpe perfecto, máis próximo á maxia -se non se coñece a física do fenómeno- que ao deporte.

Posiblemente en tenis de mesa o golpe "máxico" non sexa simple de lograr sobre todo pola curta traxectoria do voo que quizá non sexa sufiente para permitir a transición de turbulento a laminar. Con todo en fútbol, nos tiros de longa distancia, hai mellores chances, aínda que tampouco é algo que se vexa cotidianamente. Son poucos os xogadores que conciente e sistematicamente sacan partido do voo mixto do balón. Un deles é Roberto Carlos de Brasil, o mellor ejecutante de tiros de fóra da área contemporáneo e probablemente da historia. Dise que intituitivamente fai uso dos voos de transición e mesmo forman parte das súas prácticas. En particular hai un gol capturado polas cámaras de televisión que fascinou de tal maneira a xogadores e espectadores que ameritó o seu estudo puntual, e foi explicado usando os mesmo argumentos expostos aquí (ver artigo).

Conceptos craves para explicar a aerodinámica da pelota en movemento

Viscosidade (viscosity) do fluído: medida da "espesura" dun fluído , é dicir de canta resistencia opón ao movemento das súas moléculas e dos obxectos que se movan dentro do mesmo (o mel é moito máis viscosa que a auga, e a auga é máis viscosa que o aire; o baleiro non ten viscosidade algunha)
Rugosidade: propiedade da superficie dun corpo. A rugosidade é un reflexo de canto maior é a superficie real do corpo respecto da superficie ideal correspondente á súa forma. Entre as pelotas esféricas, unha bóla de billar é extremedamente lisa, é dicir, pouco rugosa, porque a medida da súa superficie aproxímase notablemente a dunha esfera ideal ou perfecta co mesmo diámetro. Con todo unha pelota de golf cos numerosos hoyuelos impresos na súa superficie intencionalmente aumenta a súa rugosidade incrementando a superficie notoriamente respecto da dunha esfera ideal do o seu mesmo diámetro
Fricción ou rozamiento (friction): a forza na dirección oposta ao movemento do corpo dentro do fluído debido exclusivamente á viscosidade do fluído e a rugosidade do corpo
Resistencia viscosa (drag): é a forza total oposta ao movemento dun corpo movéndose dentro do fluído. Inclúe á fricción, pero tamén á resitencia debida á forma do corpo
Número de Reynolds (Re): adimensionado igual ao produto de velocidade por diámetro dun corpo esférico dividido pola viscosidade do medio en que se move. Inclúe os tres factores que rexen a resistencia ou drag. Se o corpo é unha pelota deportiva movéndose no aire nun lugar xeográfico e meteorolóxico fixo (a densidade e con iso a viscosidade do aire varían notablemente coa altura, temperatura, humidade e presión atmosférica) pódense considerar diámetro e viscosidade constantes co que o número de Reynolds depende só da velocidade do corpo
Capa límite: é a capa de fluído inmediatamente adxacente á superficie do corpo en movemento dentro do fluído
Estado laminar da capa límite: un estado en que a capa límite está composto por un conxunto de sub-capas paralelas que flúen en forma ordenada
Capa de Prandtl: a sub-capa da capa límite en estado laminar inmediatamente lindera á superficie
Estado turbulento da capa límite: un estado en que as partículas de fluído na devandita capa móvense en forma caótica, formando bulebules
Zona de transición da capa límite: é a velocidade (ou contorna de velocidades) á que a capa pasa do estado laminar ao turbulento
Diagrama de Moody: mostra a relación entre o coeficiente de fricción e Re. Caracterízase por ser lineal, independente da rugosidade do corpo, e decreciente aos Re baixos (velocidade baixa) correspondentes ao fluxo laminar, un salto crecente abrupto na estreita zona de transición ao fluxo turbulento, e un suave decrecemento a partir de alí que tamén depende da rugosidade relativa do corpo (a maior rugosidade a fricción permanece practicamente constante a pesar que aumente a velocidade, facéndose máis notorio un decrecemento da fricción coa velocidade para superficies máis rugosas)
Efecto Magnus: fenómeno observado cando un corpo esférico que avanza rotando perpendicularmente á súa translación dentro dun fluído. Consiste na desviación da traxectoria que sería observable no baleiro en ausencia de fluído. Este efecto responde en parte para o efecto Bernoulli e á asimetría inducida pola rotación na capa límite laminar
Efecto Bernoulli: forza ou empuxe sobre un corpo asimétrico en movemento dentro dun fluído. Cando un corpo asimétrico, particularmente un cunha cara plana e outra cóncava como o perfil do á dun avión, móvese detnro dun fluído, o fluído que pasa sobre a superficie cóncava debe facelo a unha maior velocidade que o que o fai sobre a plana. Canto máis rápido flúe un fluído menos presión exerce. A consecuencia disto a presión relativa na superficie plana é superior a aquela na superficie cóncava e o corpo experimenta unha forza neta en dirección da concavidade do corpo.