Durante una partita di calcio si vedono spesso dei tiri ad effetto in grado di stupire lo spettatore. La traiettoria del pallone spesso non è quella che ci si aspetta, portando a risultati che lasciano a bocca aperta. Questo fenomeno è spiegabile attraverso l’effetto Magnus.

Quando si parla di calcio e di capacità in questo sport, uno dei giocatori più conosciuti e presi come esempio è Cristiano Ronaldo. Considerato uno dei più forti al mondo, le sue abilità in campo sono apprezzate da tutti. In partita, o in allenamento, continua a sorprendere gli spettatori con i suoi tiri ad effetto, come quello ripreso nel video diventato virale lo scorso settembre. Ma a cosa è dovuta l’inaspettata traiettoria del pallone?

La forma del pallone e la resistenza dell’aria ne influenzano la traiettoria

In un esperimento ideale la palla viene rappresentata come una sfera perfetta e si considera l’attrito dell’aria trascurabile. In base a ciò, dal momento in cui il pallone viene calciato in aria fino a quando atterra, questo dovrebbe percorrere una traiettoria a forma di parabola. Nella realtà però non accade. Innanzitutto va considerato che il pallone non è propriamente sferico: infatti ha la forma di un icosaedro troncato, costituito da 12 pentagoni e 20 esagoni. Questo permette al pallone, una volta gonfiato, di mantenere una forma pressoché sferica con il minor numero possibile di cuciture. Inoltre si deve pensare che l’aria oppone una certa resistenza variabile al pallone durante il suo moto, diminuendone progressivamente la velocità. Questo fa sì che la sua traiettoria non sia parabolica, ma allungata in avanti.

Immagine tratta dal libro “La scienza nel pallone” di Nicola Ludwig e Gianbruno Guerrerio, Chiavi di lettura Zanichelli

L’effetto Magnus nel calcio

L’effetto Magnus è responsabile della variazione della traiettoria di un corpo rotante. L’effetto, scoperto da Heinrich Gustav Magnus, comporta che un corpo rotante in un fluido sia in grado di trascinare con se gli strati del fluido in cui è immerso. Questo produce una pressione sul corpo che dipende dal senso di rotazione spostandolo in una certa direzione. Lo stesso vale per un oggetto rotante (pallone) in movimento all’interno di un fluido (aria). Quello che permette il verificarsi dell’effetto Magnus è la rotazione dell’oggetto.

Immaginiamo un pallone, che ruota in senso orario, spostarsi da destra a sinistra (come nella figura a lato). Si può dire che l’aria è come se si scontrasse con il pallone andando da sinistra verso destra. Le linee di flusso dell’aria passano intorno al pallone, seguendone la curvatura. Nella parte superiore, l’aria segue il senso di rotazione del pallone e viene accelerata. Viceversa, nella parte inferiore, la sua direzione è opposta al verso di rotazione del pallone da calcio e viene rallentata. La differenza di velocità dell’aria sopra e sotto porta ad una differenza di pressione sul pallone secondo la legge di Bernoulli (descritta in questo articolo). Sotto, dove l’aria è più lenta, si avrà una pressione maggiore rispetto a sopra, perciò il pallone subirà una forza, detta portanza, che lo sposta verso l’alto. Nel caso in cui il senso di rotazione fosse antiorario, il pallone subirebbe uno spostamento verso il basso, poiché l’aria sarebbe più veloce sotto e più lenta sopra.

Effetto Magnus laterale

L’effetto Magnus non agisce solo spostando il pallone verso l’alto o verso il basso. Quando l’asse di rotazione è perpendicolare al terreno, si può avere lo stesso effetto che sposterà il pallone lateralmente facendogli seguire una traiettoria “a banana“. Il principio con cui questo avviene è lo stesso, dipende sempre dal senso di rotazione del pallone. Se l’aria è più lenta a destra, questo sarà spostato verso destra e viceversa.

Michele Sciamanna

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