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A ciência do futebol

No fim-de-semana de arranque da Liga, saiba que os penáltis, ao contrário do que se julga, não são uma lotaria, que há limitações humanas na análise do fora-de-jogo ou por que há vantagens em se «jogar em casa».

Puxando o pé para trás e aproximando-o da coxa, Eusébio dava balanço. Num movimento de pêndulo, com impulsos bem coordenados, rematava no momento exacto em que a perna se esticava e atingia a velocidade mais alta. Orlando Fernandes, professor da Faculdade de Motricidade Humana (FMH), não tem dúvidas: «Naturalmente, o antigo goleador foi dos raros jogadores que seguia todas as leis básicas da biomecânica, aplicando a velocidade e potência máxima de remate que um corpo consegue atingir».

De dentro ou fora da área, o remate do futebolista do Benfica e da selecção nacional tornou-se famoso e usado para marcar golos contra o Real Madrid (na final da Taça dos Campeões) ou o Brasil (no Mundial de 1966). Em 1992, o pontapé virou estátua, imortalizada à porta do Estádio da Luz. Eusébio não sabe como aprendeu a técnica.

«As pessoas têm características e corpos diferentes. Mas há exercícios que, trabalhados e repetidos, podem ajudar os jogadores a optimizar movimentos como o remate», explica Orlando Fernandes. «Por exemplo, sabemos que no momento em que a chuteira toca na bola a perna deve estar o mais esticada possível, pois é aí que, no movimento de pêndulo, se atinge a velocidade máxima, que depois se transmite para a bola» e a faz atingir uma velocidade superior à do pé em cerca de 20%.

O pontapé é o movimento mais estudado no futebol. Apesar de haver outros factores importantes - características da bola, posição desta ou da chuteira -, análises mostraram que o pé de um futebolista consegue atingir velocidades de mais de 100 km/h ou, como contam os especialistas, 28 metros por segundo. «São estas pequenas leis que podem ajudar um treinador de futebol», continua o mesmo investigador.

Além de jogadores e treinadores, desde a década de 1970 que a ciência entrou no futebol, respondendo a duas simples questões: quantos quilómetros corre e quanta energia gasta um futebolista em campo. Depois de muita especulação, chegou-se à conclusão que a média percorrida era de 10 km. E que a posição do jogador em campo como defesa, médio ou avançado fazia toda a diferença. Um tanto surpreendentemente, descobriu-se que o guarda-redes também percorria 4 km e era o jogador que mais vezes tocava na bola.

Ken Bray, físico inglês com um doutoramento em quântica, cientista do desporto e autor do livro How to Score: Science and the Beautiful Game, afirma que o impacto destes estudos foi enorme e permitiu, através de uma dieta correcta e treinos apropriados, aumentar em 30% as distâncias percorridas pelos jogadores. Seja no estudo dos melhores materiais para as bolas e equipamentos, na análise de penáltis ou na compreensão dos efeitos quase inacreditáveis do esférico, a ciência passou a estudar o futebol através de análises matemáticas, físicas, biomecânicas, médicas, fisiológicas, psicológicas ou aerodinâmicas, muitas vezes com complexas fórmulas de análise e modelos computorizados.

Filósofo e fundador da ciência da motricidade humana, Manuel Sérgio alerta para um facto: «O futebol não é só físico e matemática. O desporto são pessoas em movimento, em que o todo é mais do que a soma das partes. As ciências de laboratório não chegam. Não podemos esquecer as ciências sociais e humanas», defende aquele que José Mourinho classificou como a pessoa que mais o influenciou na carreira de treinador.

«Nos primórdios do futebol, o treino era como executar e com bola - recepção, passe, remate. A análise pormenorizada do jogo permitiu perceber que este é, sobretudo, um conjunto de tomadas de decisões, em que os futebolistas passam o tempo a decidir e não a executar. Por muita preponderância que um jogador tenha na equipa, nem o Figo tem mais de 90 segundos de posse de bola num encontro», continua Jorge Castelo, formador de treinadores na Federação Portuguesa de Futebol e responsável pelo ensino da modalidade na FMH, onde nas últimas décadas se formaram vários técnicos da I Liga.

«Há muitas áreas científicas que podem ser úteis para o futebol», afirma Armando Vieira, autor de um modelo teórico sobre a física do pontapé publicado recentemente numa revista norte-americana. O físico do Instituto Superior de Engenharia do Porto prepara-se agora para submeter um projecto de investigação à Fundação para a Ciência e Tecnologia, com o objectivo de estudar as trajectórias de uma bola de futebol, com base num modelo matemático que reúna três características: velocidade, rotação e ângulo de remate.

Em Portugal, a «ciência da bola» é, sobretudo, um trabalho de «laboratório». «É muito difícil levar treinadores ou jogadores de alto nível a colaborar», conta Duarte Araújo, do Laboratório de Psicologia do Desporto da FMH, para quem, ao contrário de outros desportos, o tradicional «mundo do futebol» continua a ver com receio as técnicas científicas. Armando Vieira explica: «Só queremos melhorar as performances». Mas reconhece: «Os opositores pensam que queremos transformar os jogadores em robôs».

O «efeito banana»

O pontapé é o movimento mais estudado no futebol. Assente em princípios da física e aerodinâmica, semelhantes aos que permitem os aviões voar, o «pontapé-banana», em curva, por muitos apelidado de «trivela», é uma das habilidades mais apreciadas.

Rematada com a parte de dentro (à Simão Sabrosa) ou de fora do pé (à Quaresma), o segredo está na rotação que se consegue dar à bola. Dependendo da velocidade do esférico, que um jogador como Roberto Carlos consegue levar aos 150 km/h, este pode ultrapassar as 10 rotações por segundo. A técnica, explica o físico inglês Ken Bray, foi introduzida no futebol na década de 50 pelo brasileiro Didi e só chegou à Europa anos mais tarde, quando as bolas passaram a ser sintéticas e impermeáveis, impedindo que a típica chuva europeia lhes aumentasse o peso e afectasse as trajectórias.

O chamado «efeito magnus» (ou banana) tinha sido explicado um século antes pelo físico alemão Heinrich Magnus, que se dedicara a explicar os desvios laterais das balas de canhão. A teoria diz que se um cilindro viaja através do ar e gira, cria zonas de baixas e altas pressões - fugindo naturalmente para as primeiras, como explica Orlando Fernandes. Dependendo do sentido da rotação, a bola pode ir para a direita ou esquerda, cima ou baixo.

Noutros casos, a bola desacelera dramaticamente em pleno voo, depois de um potente arranque do pé, deixando os guarda-redes sem tempo de resposta. A turbulência de ar que a rodeia devido ao «excesso de velocidade» é a explicação avançada pelos especialistas. Como as escamas de um peixe, as ranhuras do esférico são importantes porque fornecem irregularidades que afectam a trajectória num fluido (o ar) que não se vê, mas está lá. Os 14 gomos da nova bola oficial da FIFA, longe dos tradicionais 32 hexágonos que dividiram os esféricos durante mais de três décadas, foram «diagnosticados» pelos cientistas como um sério problema para os guarda-redes. Na base dessa ideia estavam as mudanças súbitas de trajectória, como a que afectou o remate do alemão Schweinsteiger no primeiro dos três golos que marcou a Ricardo no Mundial-2006.

A falsa «lotaria» dos penáltis

Qualquer pessoa demora 0,2 segundos a ver um estímulo e reagir. O guarda-redes não foge à regra e num penálti ainda gasta mais 0,7 segundos a concluir o movimento para tentar chegar à bola - que, por sua vez, despende 0,36 a 0,47 segundos a chegar à linha de golo. À primeira vista, só havia uma hipótese: lançar-se ao calhas para o esférico antes de ele sair do pé de quem remata. Duarte Araújo desmente essa ideia: «Os penáltis não são uma lotaria».

Em média, um em cada cinco penáltis é defendido. No dramático desempate depois de um prolongamento e em jogos de selecções, as possibilidades aumentam para um em quatro. E os estudos mostram que quem se baseia na sorte e vai para a esquerda, direita ou fica parado no centro, sofre mais do que os guarda-redes que olham para partes específicas do corpo do avançado antes de tocar na bola.

Numa primeira fase, um segundo antes do remate, a cabeça e perna de apoio (espécie de mira) são os principais pontos de referência. Variações de 10 centímetros na segunda afectam significativamente a direcção da bola. Detectar o lado é, apesar de tudo, mais fácil do que a altura, que só se percebe com o pé rematador cerca de 0,2 segundos antes do contacto com o esférico.

A todas estas estratégias de acção, os avançados respondem com mudanças de velocidade na corrida (como a «paradinha» de Simão Sabrosa) que atrapalham a análise. Além disso, Ken Bray, que analisou jogos dos últimos 50 anos e recorreu à física, biologia, computação e psicologia nas partidas, usando a biomecânica para calcular o alcance do mergulho de um guarda-redes, salienta que, por muito bom que seja o guardião, há uma área de 28% da baliza que é «indefensável». Depois de analisar exaustivamente os penáltis que afastaram os ingleses do Euro-2004 contra Portugal, Bray prepara-se para fazer idêntico estudo com o que aconteceu com as mesmas «vítimas» no último Mundial.

Para Duarte Araújo, «Ricardo é a prova de que é possível defender penáltis, antecipando o movimento de quem remata». Ken Bray defende que, além de «ler a mente» dos jogadores, o guarda-redes da selecção portuguesa segue técnicas muito mais científicas e certeiras do que a psicologia.

Limitações humanas no fora-de-jogo

Um em cada cinco foras-de-jogo são mal avaliados pelos árbitros assistentes. Não apenas devido ao mau posicionamento em campo, mas também às limitações do olho humano.

Todos os fiscais de linha têm de ser selectivos. Por norma, o olhar centra-se no último atacante e procura o defesa quando é feito o passe. É neste momento de mudança de direcção dos olhos, que demora entre 0,25 a 0,30 segundos, que se pode dar o erro, com mudanças de posição dos futebolistas que, no rápido futebol moderno, podem chegar aos quatro metros.

As dificuldades agravam-se ainda mais quando defesa e atacante estão longe um do outro. «Basta pensar no tamanho de uma pessoa quando a vemos a uma distância de cinco ou de 40 metros», exemplifica Duarte Araújo. A maioria dos árbitros resolve estes problemas antecipando o passe e olhando logo para o defesa ou marcando mentalmente o momento da jogada através do barulho do pontapé na bola. No entanto, alguns estudos defendem que a maioria dos erros surgem devido à má colocação do fiscal de linha em campo.

«Os bons árbitros seguem os placares de publicidade ou o público para ter referências em campo, mas está provado que as riscas paralelas criadas em muitos campos pelas camadas de relva ajudam à decisão», conta Duarte Araújo, que adianta: «Entre essas linhas, os erros são muito mais comuns».

Quando os adeptos contam

Três em cada cinco golos da I Liga portuguesa são marcados pela equipa da casa. Duarte Araújo explica: «As manifestações de apoio, o factor social ou os sorrisos, a par da hostilidade contra quem joga fora, motivam mesmo a equipa da casa». Jogar num estádio onde se está regularmente tem ainda a vantagem de permitir ao jogador «conhecer o território onde se mexe, com placares, bancadas e outros pontos de referência que lhe permitem não precisar de olhar à volta para perceber onde está no campo».

Os números ajudam a provar a teoria. Além dos golos, cerca de 65% das vitórias alcançadas na Liga portuguesa nas últimas cinco épocas foram obtidas em casa. Em certos casos, conta o especialista em Psicologia do Desporto, «o apoio social, tradicionalmente positivo, pode ser um factor de desconcentração dos jogadores, quando quem está nas bancadas passa a assobiar este ou aquele da casa, desconcentrando-o do jogo, num claro sinal de falta de cultura desportiva dos adeptos».

Crise de golos

Há cinco anos que se marcam cada vez menos golos nos estádios do principal campeonato português. Na época passada, entraram menos 137 bolas nas balizas do que em 2001/2002. Em 306 jogos, apenas por 681 vezes os guarda-redes foram batidos. Por jogo marcam-se 2,2 golos em Portugal, na segunda pior média das 10 principais ligas europeias.

A ciência não dá uma justificação para o problema, mas o responsável pela área de futebol da Faculdade de Motricidade Humana apresenta algumas hipóteses: «As equipas são construídas de trás para a frente. Qualquer treinador começa por ‘agarrar’ um bom guarda-redes, defesas e médios», constata Jorge Castelo, para quem esta é uma tendência internacional, vista também nos Mundiais de futebol. «Basta ver o que se passou na pré-época de FC Porto, Benfica e Sporting. Quase todos os jogadores estavam definidos e ainda se compravam e vendiam avançados», exemplifica.

Castelo, que já exerceu funções como treinador, salienta ainda que há um segundo factor, social, que passa pela pressão dos adeptos e imprensa, que preferem um técnico que aposta em defender para perder por poucos ou empatar, do que quem joga ao ataque e se arrisca a ser goleado.