Arremessando a bola de futebol americano

Falando de física Aceleração - taxa de variação de velocidade em relação ao tempo que é calculada subtraindo-se a velocidade inicial da velocidade final e dividindo a diferença pelo tempo necessário para atingir a velocidade final. Força - influência sofrida por um corpo que faz com que ele mude de velocidade ou de direção. Velocidade - rapidez e direção que um objeto percorre (distância percorrida dividida pelo tempo de percurso). Rapidez - a velocidade em que um objeto se move (distância percorrida dividida pelo tempo de percurso).

Quando uma bola de futebol americano viaja pelo ar ela sempre segue uma trajetória curva ou parabólica, porque o movimento da bola na direçao vertical é influenciado pela força da gravidade. À medida que a bola sobe, a gravidade a desacelera até parar por um instante em sua altura máxima; a bola, então, começa a cair e a gravidade a acelera até que ela chegue ao chão. Esta é a trajetória de qualquer objeto que seja lançado ou arremessado, como uma bola de futebol americano, uma flecha ou um míssil balístico e é chamada de movimento de um projétil. Para aprender sobre o movimento de um projétil aplicado ao futebol americano, vamos examinar uma devolução (figura 1). Quando um jogador chuta a bola, ele pode controlar três fatores:

• a velocidade ou a rapidez com que a bola deixa o pé do jogador
• o ângulo do chute
• a rotação da bola

A rotação da bola, em espiral ou em um rotação no eixo longitudinal, influenciará como a velocidade da bola diminui em vôo porque ela é afetada pela resistência do ar. Um chute em espiral terá menos resistência, não desacelerá tanto a bola e ela será capaz de ficar mais tempo no ar, indo mais longe do que um chute em que a bola gira em seu eixo longitudinal. A velocidade da bola e o ângulo do chute são os fatores que determinam:

• quanto tempo a bola permanecerá no ar (tempo de suspensão)
• a altura que a bola alcançará
• a distância que a bola atingirá

O ângulo de um chute ajuda a determinar a distância que a bola percorrerá

Quando a bola deixa o pé do jogador, ela está se movendo em determinada velocidade (a aceleração mais o ângulo de direção), dependendo da força com que ele chuta a bola. A bola se move em duas direções, horizontal e vertical. Como a bola foi lançada em certo ângulo, a velocidade é decomposta em dois vetores: o vetor horizontal e o vetor vertical. A rapidez da bola na direção horizontal e a rapidez da bola na direção vertical dependem do ângulo do chute. Se a bola for chutada em um ângulo agudo, terá mais velocidade na direção vertical do que na horizontal: a bola irá alto e terá um tempo de suspensão longo, mas percorrerá uma distância curta. Se a bola for chutada em um ângulo raso, terá mais velocidade na direção horizontal do que na vertical: a bola não irá tão alto e terá um tempo de suspensão curto, mas percorrerá uma grande distância. O jogador que chuta deve decidir o melhor ângulo em vista de sua posição no campo. Estas mesmas variáveis influenciam um passe ou um tiro de campo ("field goal"). No entanto, o jogador que bate o tiro de campo tem uma tarefa mais difícil, porque em geral a bola atinge sua altura máxima antes chegar às traves.

O futebol em númerosJá que a física é uma ciência quantitativa, desenvolver algumas unidades e medidas é uma boa maneira de começar a entender os efeitos da física no futebol americano. Veja estes números e unidades desenvolvidos pelo Dr. David Hasse da North Carolina State University: jogador em velocidade máxima - ~35 km/h (9,8 m/s) jogadores de defesa - ~98 kg (220 libras) jogador de linha ofensivo - ~133 kg (300 libras)