Hoje a bola da nossa seleção esteve mais "cheia". Os jogadores mais novos que entraram na partida desde o começo imprimiram mais ritmo de jogo e o Brasil mostrou que tem futebol guardado na manga do colete ou, quem sabe, no banco de reservas!

Por falar em bola cheia, as medidas oficiais da bola de futebol, segundo o INMETRO, são:

Vamos interpretar o significado físico de cada uma das grandezas L, m e P.

:: 1 - CIRCUNFERÊNCIA (L)

O perímetro L ou circunferência da bola pode ser relacionado com o raio r da esfera pela expressão L = 2.p.r. Assim, o raio r da bola de futebol será dado por
r = L /2.p. Com os valores L_min = 68 cm e L_máx = 70 cm da tabela acima podemos encontrar o intervalo de possíveis raios da bola:

A bola oficial de futebol (cheia) deve ter um raio r entre 10,83 cm e 11,15 cm ou diâmetro D entre 21,67 cm e 22,29 cm.

Tanto L quanto r e D têm dimensão de comprimento. Logo, devem ser medidos em metro no SI - Sistema Internacional de Unidades:

Adotou-se na tabela acima a unidade cm em vez do m (1 cm = 1.10^-2 m).

:: 2 - Massa (m)

A massa m de um corpo é uma medida da quantidade de matéria nele contida. Também pode ser interpretada classicamente como uma medida da inércia do corpo, ou seja, da tendência que o corpo tem de continuar no seu estado de repouso ou de movimento retilíneo uniforme. Assim, quanto maior a massa (inércia) da bola, maior será a força com que um jogador deve chutá-la para tirá-la do repouso, bem como maior deve ser a força com que um jogador deve interceptar a bola para alterar a sua trajetória.

Medimos a massa m de um corpo usando uma balança. Uma bola oficial de futebol (cheia) deve ter uma massa variável entre 410 g e 450 g, valor razoavelmente baixo de inércia para não "detonar" o pé do jogador e garantir a jogabilidade. Já pensou se a bola tivesse uns 5.000 g (5kg)? Eu e o meu pé não iríamos gostar tanto das peladas de final de semana com meus colegas professores...

No SI:

Adotou-se na tabela o grama g em vez do quilograma kg (1 g = 1.10^-3 kg).

:: 3 - Pressão (P)

O conceito físico de pressão P já é um pouco mais sofisticado. Mas não é difícil. Ele depende de outros dois conceitos: força e área. Veja:

• Força F, na Física Clássica, é a ação (empurrão ou puxão) de um corpo sobre outro.
  
• Área A é a medida do tamanho de uma superfície bidimensional.

Quando corpo exerce uma força F perpendicularmente à superfície de área A de um outro corpo, dizemos que há uma pressão P dada pela razão entre o módulo da força F e a área A da superfície, ou seja:

Logo, a pressão P deve ser medida em unidade de força por unidade de área. No SI medimos força em N e área em m². Logo, a unidade de medida de pressão no SI será:

Mas na tabela aparece o valor kgf/m² em vez de N/m.

Explico. 1 kgf (lê-se quilograma-força) é a força que se deve fazer sobre um corpo de 1 kg de massa para equilibrá-lo, ou seja, para anular o seu peso p. Supondo que a gravidade local seja g = 9,8 m/s², o peso de um corpo de massa m = 1 kg é p = m.g = 1 kg x 9,8 m/s² = 9,8 kg.m/s² = 9,8 N. Em outras palavras, cada 1 kgf equivale a 9,8 N.

Na prática, a pressão P da bola é exercida (de dentro para fora) pelas moléculas de ar que foram insufladas no balão interno. Tais partículas têm uma velocidade média típica a uma dada temperatura ambiente e, ao se moverem, colidem com as paredes internas do balão, exercendo uma força F na sua superfície interna de área A.

Já publicado aqui no Física na Veia!

• Clique aqui para ver a coleção completa de posts sobre Física & Futebol já publicados neste blog.