Corridas no campo

Quando vemos os corredores no campo, muitos aspectos podem ser considerados:
  • onde eles se alinham para uma jogada
  • mudanças de direção
  • descidas em campo aberto
Posições da equipe
Quando vemos o posicionamento dos backs, tanto os ofensivos como os defensivos, percebemos que em geral eles se colocam longe da linha de scrimmage (linha da bola), de ambos os lados dos jogadores de linha ofensivos e defensivos. Este posicionamento dá a eles espaço ou tempo para acelerar de um estado de repouso até alcançar uma velocidade alta, tanto para correr com a bola quanto para perseguir quem está com ela. Note que os defensores têm muito mais espaço para acelerar do que os jogadores de linha e que os jogadores que recebem os lançamentos têm muito mais espaço que os defensores. Portanto, os defensores podem atingir velocidades mais altas do que os jogadores de linha e os receptores ("wide receivers") podem atingir velocidades mais altas do que todos eles.

Mudando de direção no campo
Vejamos um exemplo de jogada em que o quarterback (lançador) entrega a bola para um running back. O running back inicia em uma posição fixa, em repouso e acelera até a velocidade máxima, que é de 35 km/h ou 9,8 m/s, em dois segundos após receber a bola. Sua aceleração (a) é:

  • a = (vf - vo)/(tf - to)
    • vf é a velocidade final
    • vo é a velocidade inicial
    • tf é o tempo final
    • to é o tempo inicial
  • a=(9,8 m/s - 0 m/s)/(2 s - 0 s)
  • a= 4,9 m/s2
Conforme ele corre no fluxo da jogada (para a direita, por exemplo), ele mantém uma velocidade constante (a = 0). Quando ele vê uma abertura na linha, ele fixa o pé para interromper o movimento para a direita, muda de direção e acelera em campo aberto. Ao fixar o pé, o jogador aplica uma força no gramado. A força que ele aplica ao gramado ajuda a realizar duas coisas:
  • interromper seu movimento para a direita
  • acelerá-lo campo acima
Para interromper o movimento para a direita, duas forças trabalham juntas. Primeiro, a força que ele mesmo aplica ao gramado ao fixar o pé. A segunda força é o atrito entre seu pé e o gramado. O atrito é um fator de extrema importância nas mudanças de direção destes jogadores. Se alguma vez você assistiu a uma partida de futebol americano jogada na chuva, já viu o que acontece com eles quando há pouco atrito à disposição. Eis o que acontece quando um jogador tenta mudar a direção de seu movimento em uma superfície molhada:
  1. Quando ele fixa o pé para desacelerar o movimento, o coeficiente de atrito entre ele e o gramado está reduzido pela água da superfície.
  2. O coeficiente de atrito reduzido diminui a força de atrito.
  3. A força de atrito diminuída torna mais difícil para ele interromper seu movimento para a direita.
  4. O jogador perde a passada e pode cair.
A força aplicada e a força de atrito juntas devem interromper o movimento para a direita. Suponhamos que o jogador pare em meio segundo. Sua aceleração deve ser:
  • a = (0 m/s - 9,8 m/s)/(0,5 s - 0 s)
  • a = -19,6 m/s2
      *O sinal negativo indica que o jogador está acelerando na direção oposta, a esquerda.

Falando de física
  • Massa - a quantidade de substância que um objeto contém.
  • Momento - o produto matemático da massa de um objeto em movimento por sua velocidade.
  • Impulso - o produto matemático da força pelo tempo em que esta força é aplicada a um objeto.

A força (F) necessária para pará-lo é o produto de sua massa (m), estimada em 98 kg, por sua aceleração:

  • F = ma = (98 kg)(-19,6 m/s2) = 1921 Newtons (N)
  • 9,8 N = 1 kg f
  • F = ~196 kg f
Para acelerar campo acima, seu peso empurra o gramado e o gramado aplica nele uma força igual e oposta, impulsionando-o naquela direção. Este é um exemplo da terceira lei do movimento de Isaac Newton, que estabelece que "para toda ação há uma reação igual e contrária". De novo: se o jogador acelerar até a velocidade máxima em meio segundo, o gramado aplicará uma força de 1921 N ou cerca de 19 kg f. Se ninguém impedir o seu movimento campo acima, o jogador atingirá e manterá a velocidade máxima até marcar os pontos ou ser interceptado.

Corridas em campo aberto
Quando corre em campo aberto, o jogador pode atingir seu momento máximo. Como o momento é o produto da massa pela velocidade, é possível que jogadores de diferentes massas tenham o mesmo momento. O nosso running back, por exemplo, teria o seguinte momento (p):

  • p = mv = (98 kg)(9,8 m/s) = 960 kg m/s
Para que um jogador de linha de 125 kg tenha o mesmo momento, ele precisaria se mover a uma velocidade de 7,7 m/s. O momento é importante para parar, interceptando ou bloqueando, os jogadores pelo campo.