La física detrás de los tiros imposibles de fútbol que desafían a los porteros

Con la llegada del Mundial de 2026, los aficionados volverán a ver cómo los delanteros logran curvar la trayectoria del balón para engañar a los porteros. Ese “truco” no es magia, sino el resultado de la física de los fluidos y de las leyes de movimiento que rigen al balón mientras atraviesa el aire.

En el momento del contacto, el pie ejerce una fuerza sobre el balón, comprimiéndolo y lanzándolo en aproximadamente una centésima de segundo. Un profesional puede alcanzar velocidades cercanas a los 130 km h⁻¹. Una vez que el balón deja el pie, la única fuerza que actúa sobre él (en ausencia de aire) es la gravedad, por lo que, según la primera ley de Newton, seguirá moviéndose en línea recta a velocidad constante hasta que otra fuerza intervenga.

De la teoría a la práctica: escenarios físicos del balón

Imaginemos primero que el juego se realiza en el vacío. La gravedad se calcula como F₍g₎ = m·g, donde m es la masa del balón y g ≈ 9,8 N kg⁻¹. La segunda ley de Newton (F₍net₎ = m·a) muestra que la masa se cancela: cualquier objeto en la Tierra cae con una aceleración de 9,8 m s⁻², sea una bola de bolos o una canica. En este caso, la trayectoria sería una parábola perfecta, pues la única fuerza que actúa es la gravedad y no hay resistencia horizontal.

En la Tierra con atmósfera, el balón se enfrenta a la resistencia del aire, una fuerza que siempre se opone al movimiento. Cuanto mayor es la velocidad, mayor es la colisión con las moléculas de aire, lo que incrementa drásticamente el arrastre; duplicar la velocidad aproximadamente triplica la resistencia. Sin esta fuerza, un jugador podría lanzar el balón a lo largo de todo el campo sin que su velocidad horizontal disminuyera.

El factor decisivo que permite que el balón “se curve” es el efecto Magnus. Cuando el balón gira, arrastra una capa de aire alrededor de su superficie. En el lado donde el aire se mueve en la misma dirección que la rotación, la velocidad relativa del aire es mayor y la presión disminuye; en el lado opuesto, la presión aumenta. Esta diferencia genera una fuerza perpendicular al plano de movimiento que desvía la trayectoria. La magnitud de la fuerza de Magnus depende del tamaño del balón, la rugosidad de su cubierta, la velocidad de rotación y la velocidad lineal.

El efecto Magnus no solo puede levantar el balón, sino también producir un “retroceso” lateral que, combinado con la gravedad, permite que los tiros alcancen mayores distancias o se desvíen bruscamente al llegar al arco. Es la base de los icónicos “codos” de Beckham y los disparos con efecto de Messi.

Para ilustrar estos conceptos, se programó un modelo en Python que simula tres lanzamientos idénticos (misma velocidad y ángulo). El balón rojo solo está bajo la acción de la gravedad y sigue una parábola típica. El azul incorpora la resistencia del aire, lo que reduce su velocidad horizontal y acorta su alcance. El magenta, además de gravedad y arrastre, gira y experimenta la fuerza de Magnus, mostrando una trayectoria curvada que se eleva antes de descender.

Un experimento sencillo permite observar el efecto Magnus en casa: con dos vasos de papel unidos por una banda elástica (tipo tirachinas) y una pequeña pelota, al lanzar la pelota con un giro se verá cómo su vuelo se curva hacia arriba, demostrando que la rotación interactúa con el aire para modificar la trayectoria.

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