praticando Física >> Curiosidades da Física >> Princípios da Física nos esportes

Por Flávio da Costa Gonçalves

A Física está presente em todas as atividades humanas. E uma das atividades onde a Física é muito utilizada é na prática de esporte. Seja o vôlei, o basquete, futebol, natação, atletismo, ginástica... Qualquer que seja o esporte praticado, ele utiliza um conceito físico ou aproveita alguma lei física para a sua prática. Mas a Física não é utilizada apenas na prática de um esporte; ela também pode ser utilizada para melhorar o rendimento e o desempenho de um atleta ou de uma equipe.

Como tudo começou

Foi a partir da segunda metade do século XX que a ciência começou a ser utilizada no esporte de forma a melhorar o rendimento de um esportista. As primeiras modalidades esportivas que receberam uma “forcinha” da Física foram a ginástica olímpica e o atletismo. Na ginástica, a Física foi utilizada por treinadores americanos para calcular qual seria a velocidade inicial que os ginastas deveriam ter para que tivessem um salto perfeito sobre o cavalo, além de calcular a força exercida sobre os músculos de um ginasta nas barras, argolas e nos exercícios de solo; com o auxílio da Física, os ginastas treinavam de forma mais eficiente. No atletismo, a ciência entrou nas pistas para melhorar o desempenho de fundistas com pistas feitas de material de coeficiente de atrito ideais para a prática do esporte. Assim, as pistas que antes eram feitas com saibro, cimento e até asfalto, passaram a ser construídas com compostos de borracha que propiciaram quebras de recordes, alta desempenho e a evolução do esporte; o lançamento de dardos, esporte já praticado na Grécia Antiga, utiliza conceitos como lançamento de projéteis, força de arraste e velocidade para melhorar a desempenho de seus praticantes. Graças a estes conceitos, um atleta sabe qual devem ser o ângulo e a velocidade em que deve lançar seu dardo para ganhar uma competição.

Onde está a Física?

E a ciência passou a ser largamente utilizada na melhoria de equipes e atletas. São muitos os exemplos que podemos utilizar para ilustrar esta situação:

Vôlei: O vôlei se beneficia da Física ao utilizá-la para melhorar os saques, bloqueios, pisos das quadras e materiais esportivos (tênis, bolas, camisas, etc.). A União Soviética (atual Rússia) utilizava alguns de seus cientistas para calcular como um jogador deveria fazer o saque da bola para que o seu adversário jamais conseguisse pegá-la ou ainda, para calcular qual deveria ser o valor do impulso para que um jogador sempre efetuasse um bloqueio com precisão. Coincidentemente ou não, a União Soviética foi uma potência no esporte nos anos de 1980 e 1990. O processo era igualmente realizado pelos treinadores e cientistas americanos (lembre-se de que os dois estavam em plena Guerra Fria na época). Um trabalho semelhante foi realizado pela seleção brasileira de vôlei, em que a utilização de softwares desenvolvidos por físicos, matemáticos e fisiologistas ajudaram nossa seleção a ser uma das melhores seleções de vôlei de todos os tempos.

 

Natação: O grande desafio de um nadador é vencer o atrito entre a água e seu corpo. A primeira tentativa neste sentido foi a utilização das famosas toucas de natação, que eram feitas de látex e agora são feitas de material nanotecnológico. Depois, a Física entrou nas águas nas roupas utilizadas pelos atletas; foi então que os maiôs “pele de tubarão” entraram nas piscinas e promoveram uma revolução nos resultados. Nas olimpíadas de 2008, na China, foram 74 recordes quebrados por nadadores que utilizavam o maiô, que nada mais faz do que diminuir ao máximo a força resistiva da água em relação ao corpo do nadador (um nadador em uma piscina pode ser modelado como se fosse uma esfera em movimento em um copo com óleo). Ao lado, uma reprodução do famoso maiô LZR utilizado por nadadores na olimpíada de Pequim, em 2008 na China.

 

Ciclismo: O ciclismo de velocidade utiliza a Aerodinâmica, Estática e a Física dos Materiais para construir compostos mais eficientes, bicicletas mais resistentes e mais leves, que permitem ao ciclista percorrem um espaço em um menor tempo, realizando menos trabalho para isto. Já o ciclismo de resistência, aquele ciclismo praticado nas provas longas como a Volta da França, utiliza desde materiais que diminuem o atrito entre a corrente e a catraca, até pneus que mantém a sua pressão constante durante o trajeto. As bicicletas mais modernas não possuem mais os famosos raios e os rolamentos são construídos com fibra de carbono, muito mais resistentes do que os rolamentos de aço.

Esportes náuticos – canoagem, vela e remo

BOXE

Muitos não consideram o boxe como um esporte, devido ao alto grau de violência e dos objetivos do esporte. Afinal, o boxe é talvez o único esporte cujo objetivo seja deixar o adversário nocauteado. Mas você sabe o porquê de os boxeadores utilizarem luvas? É para diminuir a força média que é exercida sobre o cérebro após um golpe. Isto ocorre porque o cérebro está imerso em um líquido amortecedor dentro do crânio. Se a cabeça é atingida por um punho sem luvas, o cérebro acelera rapidamente, pois uma grande força impulsiva é exercida sobre ele. Essa grande força pode danificar permanentemente o cérebro. As luvas ampliam o tempo durante o qual a força é aplicada sobre a cabeça. Ou seja, para um dado impulso, as luvas fornecem um intervalo de tempo maior do que os punhos sem luvas, diminuindo a força média. Como a força média diminui, a aceleração do cérebro diminui, reduzindo assim a chance de danos no cérebro.

AUTOMOBILISMO

Talvez o esporte em que as contribuições da Física estejam mais evidentes seja o automobilismo, em especial as corridas de fórmulas (Fórmula 1, Fórmula Indy). Os carros são cuidadosamente construídos após testes de aerodinâmica em túneis de vento. Além disso, toda a construção do carro, do chassi até os adesivos dos patrocinadores são estudados para que todas as peças sejam colocadas nos lugares onde favorecem, principalmente, a diminuição da força de arraste e do atrito do carro com o ar durante as corridas enquanto o ar faz com que o carro fique preso ao chão. Os principais componentes que são responsáveis pela estabilidade e alto desempenho dos carros de fórmula são: