Tiri ad effetto

 

Una spettacolare conseguenza delle leggi della fisica viene sfruttata in molti sport basati sull'uso della palla. Nel calcio, ma non solo, nel tentativo di ingannare in particolare il portiere avversario, si fa spesso ricorso al tiro "ad effetto", grazie al quale la palla non procede secondo le normali traiettorie, ma compie delle curve difficili da prevedere.

Il termine tecnico è effetto Magnus.

Quando si studiano i fluidi (e l'aria è un fluido), dal principio di conservazione dell'energia meccanica si ricava, in determinate condizioni, un'equazione molto importante, che prende il nome di equazione di Bernoulli:

 

Le grandezze che compaiono sono tutte relative al fluido in questione: p è la sua pressione, (si legge rho) è la sua densità, v la velocità con la quale si sposta.

Nell'ipotesi che la densità non si modifichi, che cosa succede se a un certo punto la velocità aumenta?

Un fluido (aria, con densità pari a 1,3 kg/m³) quando è fermo ha una pressione di 1,013. 10⁵ Pa. Calcoliamo la pressione nel caso in cui si muova alla velocità di 50 m/s.

Indichiamo con il pedice 1 le grandezze iniziali e con il pedice 2 quelle finali. Quando l'aria è ferma si ha e quindi anche

 

Per cui l'equazione di Bernoulli dà:

Quando invece l'aria si muove con velocità di 50 m/s, si ricava:

 

Ma per l'equazione di Bernoulli, anche questa seconda quantità deve dare 1,013 • 10⁵ Pa:

Ricavando p₂, abbiamo infine:

Dovendo la somma tra p e rimanere invariata, puoi rilevare che se v aumenta, allora p dovrà necessariamente diminuire.

Ciò significa che laddove il fluido va più veloce, si abbassa la pressione.

Del resto, se in un dato senso di moto la velocità cresce, ciò implica che la pressione diminuisce in modo da favorire l'accelerazione del fluido.

Quando un pallone si muove nell'aria, accade che l'aria gli scorra tutt'attorno. Anche nell'eventualità che sia il corpo a muoversi, anziché il fluido, l'equazione di Bernoulli è ugualmente valida. Se allora il pallone possiede un moto di rotazione attorno a se stesso, accade che le particelle di aria sulla parte laterale (A), trascinate dalla rotazione, scorrano più velocemente di quelle che si trovano sulla parte (B). Ne consegue che in (A) la pressione è minore rispetto a (B): questa differenza determina una forza deviatrice F.

È così che si realizza il famoso tiro "ad effetto".

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