Laboratorio de física · Cinemática y dinámica · 2.º–3.º ESO

La falta del 10

Un tiro libre de Messi convertido en experimento: gravedad, resistencia del aire y efecto Magnus actuando sobre el mismo balón. Cambia una variable, chuta y compara la trayectoria con la parábola ideal.

0Goles
0Tiros
t = 0,000 s
|v| = 26,0 m/s · 93,6 km/h
altura 0,11 m · faltan 25,0 m
v velocidad
Fg peso
FD rozamiento
FM Magnus
0,00 s

Vista lateral

Altura frente a distancia recorrida. Sin aire, la curva es una parábola exacta.

Tiro realEn el vacío (solo gravedad)Con aire, sin efecto

Vista cenital

Desvío lateral frente a distancia. Sin giro el balón va recto; la curva la produce el efecto Magnus.

Tiro realEn el vacíoCon aire, sin efecto

Segunda ley de Newton, en vivo

Fuerzax lateraly verticalz avancemódulo
–Altura máx.
–Curva por efecto
–Tiempo de vuelo
–Spin S = rω/v

Gravedad

El peso Fg = m·g solo tira hacia abajo. Por eso la componente horizontal de la velocidad no cambia en el vacío, la vertical disminuye 9,81 m/s cada segundo y la trayectoria es una parábola: y = x·tan θ − g·x² / (2·v₀²·cos²θ).

Resistencia del aire

FD = ½·ρ·CD·A·v² apunta siempre contra la velocidad. Crece con el cuadrado de la rapidez: a 100 km/h frena al balón casi tanto como pesa. Por eso el tiro real se queda más corto y más bajo que la parábola ideal.

Efecto Magnus

Un balón que gira arrastra el aire de un lado y lo frena del otro. La diferencia de presión empuja en la dirección ω × v, perpendicular a la velocidad: FM = ½·ρ·CL·A·v². Con rosca, la falta se cierra hacia la escuadra; con efecto hacia delante, cae de golpe.

Modelo: balón de 0,43 kg y 22 cm de diámetro, CL ≈ S limitado a 0,35, integración numérica cada 1/1200 s. La barrera está a 9,15 m y el portero alcanza 2,2 m desde su centro. Cifras orientativas para clase. Proyecto educativo sin relación con Lionel Messi, sus clubes ni la AFA.