A física da trajetória da bola de Voleibol

Resumo

A trajetória da bola de vôlei pode ser estudada como um movimento oblíquo com diferentes níveis de sofisticação. Por isso, comparar-se-ão as equações de arrasto linear e arrasto quadrático com a equação de movimento sem atrito, no intuito de observar a relevância do atrito com o ar na posição final da trajetória. Utilizar-se-á o Microsoft Excel para fazer repetidas comparações, com diferentes combinações de fatores. Observou-se que a diferença entre as posições finais das equações de movimento com arrasto quadrático e sem arrasto ficam entre 15 e 30% dependendo da configuração do lançamento. A equação com arrasto linear não apresenta uma força de arrasto significativa para impedir o movimento. A função de frear a bola é desempenhada pelo arrasto quadrático, oriundo da densidade do fluido atravessado, apresentando um comportamento de amortecimento crítico.

Palavras-chave: física do vôlei; física do esporte; análise física.

Abstract

The trajectory of the volleyball ball can be studied as an oblique motion with different levels of sophistication. Therefore, the equations of linear drag and quadratic drag will be compared with the equation of motion without friction, in order to observe the relevance of friction with the air in the final position of the trajectory. Microsoft Excel will be used to make repeated comparisons, with different combinations of factors. It was observed that the difference between the final positions of the equations of motion with quadratic drag and without drag are between 15 and 30% depending on the launch configuration. The linear drag equation does not have a significant drag force to prevent the movement. The function of braking the ball is performed by the quadratic drag, arising from the density of the fluid traversed, presenting a critical damping behavior.

Keywords: volleyball physics; sport physics; physical analysis.

Resumen

La trayectoria del balón de voleibol puede ser estudiada como un movimiento oblicuo con diferentes niveles de sofisticación. Por ello, se van a comparar ecuaciones de arrastre lineal y arrastre cuadrático con la ecuación de movimiento sin fricción, con la intención de observar la relevancia de la fricción del aire en la posición final de la trayectoria. Se utilizará el Microsoft Excel para hacer repetidas comparaciones, con diferentes combinaciones de factores. Se pudo observar que la diferencia entre las posiciones finales de las ecuaciones de movimiento con arrastre cuadrático y sin arrastre quedan entre 15 y 30%, dependiendo de la configuración del lanzamiento. La ecuación con arrastre lineal no presenta una fuerza de arrastre significativa para impedir el movimiento. La función de frenar el balón la tiene el arrastre cuadrático, producido por la densidad del fluido atravesado, que presenta un comportamiento de amortiguación crítica.

Palabras-clave: física del voleibol; física del deporte; análisis físico.