La fisica dietro alla "maledetta" di Pirlo: effetto Magnus e altri effetti fisici nel calcio

La famosa calciata di Pirlo, denominata “la maledetta” a motivo dell’imprevedibilità della traiettoria descritta dal pallone, altro non è che il risultato di note leggi della fluidodinamica, ben sfruttate dal calciatore per disorientare gli avversari.

L’ormai ex calciatore, ma attuale allenatore Pirlo, ha avuto il merito di introdurre nella pratica calcistica un nuovo modo di colpire da fermo il pallone, chiamato “la maledetta” in quanto è per gli avversari una vera maledizione.

“La maledetta” è sostanzialmente una calciata fatta in modo tale che la traiettoria impressa al pallone diventi imprevedibile disorientando l’avversario.

Quando da fermo il pallone viene calciato verso la porta ed inoltre viene colpito dal piede in modo tale da imprimere una rotazione, per il principio fisico di Bernoulli il pallone invece di procedere lungo una linea retta descrive una linea curva, una sorta di parabola.

Il pallone descrive una traiettoria curva perché e solo perché è stato colpito in modo da farlo ruotare su se stesso. La traiettoria curva è una conseguenza della rotazione del pallone su se stesso e questo effetto viene chiamato effetto Magnus.

Pirlo ha sfruttato invece le proprietà fluido-dinamiche di una palla che non ruota!

Cosa succede quando il pallore ruota

La figura di sotto ci aiuta a descrivere il fenomeno fisico che agisce sulla palla e che viene innescato dalla rotazione attorno a se stessa.

Quando ruota su se stessa, il pallone essa trascina l’aria con cui è in contatto nella sua stessa direzione di rotazione. Questo significa che il pallone sarà circondato da un flusso di aria corotante nella sua stessa direzione di rotazione.

Il pallone, oltre a ruotare su se stesso, trasla verso la porta per cui incontra un flusso di aria in direzione opposta (esattamente come una macchina in moto incontra un flusso di aria resistente in quanto gli si muove in direzione opposta).

Lo schema mostra come un pallone in rotazione sia soggetto ad una forza trasversale (freccia nera verso l'alto) che ne curva la traiettoria. La causa è una differenza di pressione dell'aria tra i lati opposti del pallone che si origina per la composizione delle velocità dell'aria.

Come mostrato in figura, tuttavia, da un lato del pallone il flusso di aria ha direzione opposta al flusso di aria rotante col pallone, dal lato opposto invece il flusso d’aria ha la stessa direzione. Ne segue che da un lato si ha un flusso con maggiore velocità e dall’altro uno con minore velocità.

Per il principio di Bernoulli, quando un corpo in movimento (il pallone) sperimenta una differenza di velocità del flusso attraverso cui si muove (l’aria) è soggetto ad una differenza di pressione: il lato in cui il flusso ha velocità minore ha pressione maggiore del lato in cui il flusso ha velocità maggiore. Come risultato di questa differenza di pressione, il pallone è soggetto ad una forza, chiamata forza di Magnus, perpendicolare alla sua traiettoria, che gli fa descrivere una traiettoria curva piuttosto che una rettilinea.

Ciò che succede alla palla è ciò che succede alle ali degli aerei. Queste hanno una forma tale che l’aria che fendono durante il volo abbia una velocità minore sul lato inferiore e maggiore sul lato superiore dell’ala. Ne segue che l’ala, a motivo di questa differenza, è soggetta ad una forza (la portanza) dal basso verso l’alto che è proprio quella che tiene l’aereo sospeso in aria.

Quindi, grazie a Bernoulli, il calciatore riesce a calciare un tiro con traiettoria curva. Ma “la maledetta” di Pirlo è maledetta proprio perché, essendo il pallone calciato con pochissima rotazione, la sua traiettoria diventa quasi imprevedibile.

Cosa succede quando il pallone non ruota

In assenza di rotazione, il pallone viaggia attraverso l’aria in un regime tra il laminare ed il turbolento. Nel primo caso si tratta di un moto in cui i singoli strati si muovono tra loro parallelamente senza mescolarsi; nel secondo caso è un moto caotico con vortici e fluttuazioni casuali.

Schematizzazione della curvatura della traiettoria di un pallone rotante per effetto Magnus.

In queste condizioni il pallone subisce un effetto noto come effetto Knuckleball (letteralmente tirapugni) per cui in alcuni casi la palla accorcia improvvisamente la sua traiettoria, in altri si sposta lateralmente, e in altri ancora cambia più volte direzione per poi cadere imprevedibilmente a terra appena la velocità diminuisce: la “maledizione” per portieri e calciatori.

Pirlo aveva la capacità di colpire il pallone quasi al centro in modo da non imprimere rotazione ma solo una velocità di traslazione di circa 70-80 km/h in modo da farla viaggiare in regime soglia tra laminare e turbolento.

La mancanza di effetto Magnus rendeva la traiettoria del pallone imprevedibile, disorientando calciatori avversari e portiere.

Più effetti delle leggi della fisica al servizio dello scudetto!