Cos’è l’effetto Magnus, il segreto della punizione di Roberto Carlos

Uno dei calci di punizione più spettacolari nella storia del calcio è senza dubbio quello tirato da Roberto Carlos il 3 giugno 1997 in un incontro tra Brasile e Francia valevole per il Torneo di Francia. Dopo una lunga rincorsa, Carlos calciò da circa 30 metri di esterno sinistro, imprimendo così al pallone una forte rotazione in senso antiorario (se vista dall’alto). Il portiere francese, Fabien Barthez, fece schierare una barriera difensiva, anche se non si aspettava che Carlos intendesse tirare in porta.

Quando quest’ultimo calciò la palla, si ebbe l’impressione che sarebbe andata molto più a destra, al punto che gli spettatori che si trovavano sugli spalti da quel lato della porta si abbassarono, convinti che sarebbe finita contro di loro. Invece, all’improvviso, all’ultimo momento, il pallone virò a sinistra e volò nella rete della porta francese. Prima di insaccarsi in rete colpendo l’interno del palo alla sinistra del portiere, il pallone deviò dalla sua ipotetica traiettoria rettilinea iniziale addirittura di quasi 6 metri! Barthez, che non si era mosso nemmeno di un centimetro, rimase senza parole, stupefatto e incapace di credere ai suoi occhi.

Calcio e fisica: il binomio perfetto nella punizione di Roberto Carlos

Il segreto di questo magico tiro a “rientrare” (che in America chiamano “banana kick“, metafora quanto mai efficace) è l’effetto Magnus. Facendo riferimento alla figura in basso a sinistra, cerchiamo di capire in cosa consista tale effetto che si verifica ogniqualvolta venga impressa una rotazione ad un oggetto in movimento nell’aria.

Nella parte destra del pallone, gli strati d’aria trascinati dal moto rotatorio si scontrano con quelli dovuti allo spostamento (aria che spira in senso contrario al moto del pallone). Ne segue che il flusso risultante che lambisce il pallone è più lento e, quindi, la pressione è maggiore (principio di Bernoulli).

Di contro, nella parte sinistra, le correnti d’aria dovute alla rotazione si muovono concordemente con quelle dovute allo spostamento per cui la velocità dell’aria è maggiore e la pressione minore. La differenza di pressione sui due lati genera una forza (portanza) che spinge il pallone verso sinistra.

Il primo a spiegare questo effetto è stato, nel 1852, il chimico e fisico tedesco Heinrich Gustav Magnus (da cui il nome), anche se già nel 1672 Isaac Newton lo aveva appuntato nei suoi studi, osservando alcuni giocatori di un antenato del tennis a Cambridge.

In effetti, i tennisti lo sfruttano nella tecnica chiamata “topspin“, imprimendo una rotazione alla palla mentre la colpiscono tale da curvarla verso il terreno, impedendole di uscire dal campo, nonostante l’iniziale traiettoria apparente.

Altre applicazioni dell’effetto Magnus

L’effetto Magnus, oltre che essere alla base dello strana traiettoria presa dal pallone durante la punizione calciata da Roberto Carlos e oltre ad essere sfruttato dai tennisti (ma anche dai giocatori di ping pong) per il topspin e backspin, è sfruttato anche in altri sporto come il baseball o la pallavolo.

In realtà, l’applicazione dell’effetto Magnus non riguarda solo l’ambito sportivo, ma tale effetto venne sfruttato, ad esempio, anche per l’invenzione dei rotori Flettern. I rotori Flettern – che prendono il nome dal loro inventore, Anton Fletter – sono cilindri lisci che con la loro rotazione intorno al proprio asse generano una spinta perpendicolare alla direzione del vento: nel 1925 la prima nave equipaggiata con questi rotori, la Baden Baden (o Buckau), attraversò l’oceano Atlantico.

Crediti immagine in evidenza: Nazionale Calcio – Flickr