Científicos de la Facultad de Ciencias de la Salud y el Deporte de la Universidad de Tsukuba utilizaron experimentos aerodinámicos para probar empíricamente las propiedades de vuelo de un nuevo balón de fútbol de cuatro paneles adoptado por la Premier League inglesa este año. Basado en datos de proyectiles y túneles de viento, calcularon la resistencia y las fuerzas laterales y descubrieron que la nueva bola era ligeramente más estable que las versiones anteriores, pero es posible que no vuele tan lejos. Este trabajo puede ayudar a mejorar el diseño de futuros equipos deportivos.

Los deportistas saben que durante cada partido pueden estar en juego millones de dólares en sueldos y posibles acuerdos de patrocinio. Los jugadores de fútbol a menudo se quejan de las propiedades aerodinámicas de la pelota porque un aleteo aleatorio en vuelo puede convertir un tiro inofensivo en un gol. Los balones de fútbol de la vieja escuela tienen 32 paneles, con una mezcla de hexágonos y pentágonos. Más recientemente, Las principales ligas de fútbol han experimentado con versiones de 6 paneles con bandas similares a una pelota de voleibol. Para la nueva temporada la Premier League inglesa ha presentado el balón de fútbol Flight 2020 de Nike, que se anuncia con ranuras moldeadas que proporcionan un vuelo constante.

Ahora, Los investigadores de la Universidad de Tsukuba han probado estas afirmaciones con experimentos en túneles de viento. Midieron el coeficiente de arrastre de la pelota, junto con dos modelos anteriores, en función del número de Reynolds. El número de Reynolds, un parámetro importante en la dinámica de fluidos, controla la transición de flujo suave a turbulento. Según el autor, el profesor Takeshi Asai, "con números bajos de Reynolds, se produce un flujo suave, porque la viscosidad puede amortiguar las turbulencias. En números altos de Reynolds, los vórtices de aire caóticos pueden conducir a patrones de vuelo inestables e impredecibles ".

El equipo encontró una mayor resistencia en los números altos de Reynolds para la nueva pelota. Esto condujo a un rango de vuelo reducido, pero también puede haber reducido las fuerzas laterales que pueden desestabilizar la trayectoria. Esto fue especialmente cierto en la orientación "asimétrica" ​​de la pelota, cuando una de las ranuras miraba hacia adelante. "Las fluctuaciones más pequeñas en las fuerzas laterales y de elevación del Vuelo 2020 indican que es menos probable que experimente cambios irregulares en la trayectoria, posiblemente conduciendo a una mayor estabilidad durante el vuelo, "dice el profesor Asai.

El equipo atribuyó parcialmente esta compensación en la estabilidad a expensas del rango a una mayor rugosidad de la superficie. Este hallazgo puede ser útil para diseñar otros equipos deportivos para aumentar la importancia de la habilidad y reducir el impacto de la suerte.