Resumo
Os objetivos deste trabalho foram caracterizar a trajetória de uma bola de futebol após o chute; aplicando os modelos teóricos de movimento de projétil em dados experimentais de chute e analisando as variáveis cinemáticas e aerodinâmicas do voo da bola obtidas. Dez participantes foram recrutados para realizar 8 chutes em uma bola estacionária. Para obter a localização da bola durante sua trajetória foi utilizado um sistema de captura de movimento com de 12 câmeras sincronizadas que foram distribuídas ao longo de um volume de 2 m x 5 m x 2,5 m. Esse sistema gravou e reconstruiu as posições 3D de 3 marcadores de 0.018 m de diâmetro colocados na bola, em uma frequência de 250 Hz. Os dados de posição do centro de massa da bola foram derivados numericamente para a obtenção das respectivas velocidades e acelerações. A representação do eixo de rotação e velocidade angular foi feita através dos quatérnions. A média ± desvio padrão da velocidade resultante da bola foi de 14,95 ± 2,57 m/s, 0,44 ± 0,77 m/s na direção médio-lateral (X), 14,18 ± 2,57 m/s na direção anteroposterior (Y) e 4,57 ± 0,82 m/s na direção vertical (Z). A média da aceleração resultante foi de 11,12 ± 2,34 m/s², -1,50 ± 2,16 m/s² em X, -0,33 ± 2,09 m/s² em Y e -8,20 ± 1,28 m/s² em Z. A velocidade angular média foi de 1323,37 ± 330,19 °/s. A média do número de Reynolds e parâmetro de rotação encontrada foi de 2,21 x 105 ± 5,27 x 104. A média dos coeficientes e forças de arrasto, sustentação e lateral encontrados foi de 0,20 ± 0,08 e 1,19 ± 0,71 N, -0,09 ± 0,07 e 0,26 ± 0,31 N, -0,09 ± 0,12 e 0,87 ± 0,48 N, respectivamente. O presente trabalho apresentou uma proposta para obtenção das variáveis cinemáticas e aerodinâmicas da bola de futebol em situação real de chute e caracterizou estas variáveis em função de uma tarefa específica de chute de precisão.
