La sorprendente matemática y física detrás del balón de fútbol de la Copa Mundial 2026
Así es como el nuevo diseño basado en tetraedro para el balón de fútbol “Trionda” puede afectar el gran juego del próximo año
Cada Copa Mundial trae un nuevo y emocionante diseño de pelota. La pelota Trionda 2026 está en el centro.
Cada cuatro años, los fanáticos del fútbol esperan ansiosamente el evento más grande del deporte: la Copa Mundial de Fútbol de la Federación Internacional de Asociación (FIFA). Pero antes de cada lanzamiento dramático, los artistas e investigadores pasan años diseñando, probando y revisando el balón oficial del partido. Recientemente Imágenes de la pelota planificada Para la competencia 2026 se filtraron, y su diseño incorpora matemáticas, física y estilo de manera sorprendente.
Llamado Trionda (español para “Triwave”), la nueva pelota celebra a las tres naciones anfitrionas, los Estados Unidos, México y Canadá, para la primera Copa Mundial Hostada Multinacional. La pelota se une de solo cuatro paneles, el número más pequeño hasta ahora para una pelota de la Copa Mundial de la FIFA. Y representa una reducción significativa de la pelota Al Rhila de 20 paneles que se usó en 2022.
El diseño de cualquier balón de fútbol depende de una pregunta antigua: ¿cómo se puede hacer formas redondeadas con material plano? Cada pelota de la Copa Mundial de la FIFA hasta ahora ha tomado prestada inspiración de algunos de los más simples de las matemáticas formas tridimensionales: el sólidos platónicos. Estas cinco formas son los únicos poliedrones convexos construidos a partir de copias de un solo polígono regular donde se encuentran el mismo número de caras en cada esquina.
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El icosaedro, que tiene 20 caras de triángulo y una apariencia relativamente similar a la pelota, parece prometedor, pero todavía es demasiado puntiagudo para rodar. Si cortamos (o truncamos) los puntos de un icosaedro, cada uno de los triángulos se convierte en un hexágono, y cada uno de los puntos se convierte en un pentágono.
Esta es la forma del clásico balón de fútbol, originalmente llamado Telstar Ball y usado en el partido oficial de la Copa Mundial de la FIFA en 1970. El esquema de color en blanco y negro estaba destinado a aumentar la visibilidad TV en blanco y negroque todavía prevalecían en ese momento.
La bola Trionda también se basa en un sólido platónico, el tetraedro, que al principio parece la menos bola de todas las formas famosas. Un tetraedro está hecho de cuatro triángulos, tres de los cuales se encuentran en cada punto. El truco en el diseño de Trionda está en la forma de los paneles. Aunque tienen tres puntos como un triángulo típico, los bordes de los paneles son curvas que encajan para darle a la pelota un exterior más redondeado.
Este método para hacer un redondeador sólido platónico puntiagudo curvando los bordes de las caras puede ser familiar para los fanáticos del fútbol; De hecho, el diseño de la pelota Trionda evoca fuertemente el Brazuca & Nobreak;, una pelota de seis paneles basada en un cubo protagonizó la Copa Mundial 2014.
Basar la pelota Trionda en un tetraedro podría ser una elección arriesgada; La última bola de partido basada en esa forma fue muy controvertida. La pelota jabulani, cuyo nombre significa “regocijarse” en Zulu, podría haber sido demasiado alegre. Los jugadores se quejaron de que era impredecible en el aire y no reaccionaron como esperaban. El diseño del Jabulani combinó ambos métodos para convertir un sólido platónico en una esfera: cortar las esquinas para hacer ocho caras y convertir los bordes de las caras en curvas. También tenía una característica única, compartida con ninguna de las bolas de partido oficiales antes o desde entonces: paneles tridimensionales, esféricamente moldeados.
El Jabulani puede haber sido la pelota más redonda hasta ahora. Entonces, ¿por qué no funcionó según lo previsto? La respuesta tiene que ver con “Drag” y NobReak; la fuerza de las partículas de aire que empujan hacia atrás en la pelota mientras vuela a través del espacio. Por lo general, cuanto más rápido se mueve una pelota, más arrastre las experiencias, lo que puede retrasarla y cambiar su trayectoria. Pero cada bola también tiene una “velocidad crítica” más allá de la cual el arrastre de la pelota disminuye significativamente. La bola más suave es, cuanto mayor sea la barrera de velocidad crítica. Esta es la razón por la cual las superficies de las pelotas de golf tienen hoyuelos: bajan la velocidad crítica y ayudan a las bolas a moverse más rápido a través del aire. Estos efectos significan que más redondo y más suave no siempre es mejor, y pueden explicar el comportamiento impredecible del jabulani.
Es probable que la minimización de la resistencia sea por qué la bola Trionda tiene divisiones en su superficie y ofrece otra razón para sus costuras serpenteantes. Los diseñadores de pelota usan una combinación de textura de superficie, longitud de la costura y profundidad de la costura para lograr la cantidad justa de “aspereza” para que los jugadores se sientan cómodos con la pelota cuando suban al campo.
Si bien la cantidad de rugosidad es importante, la colocación de costuras y la textura de la superficie también puede afectar la confiabilidad de una pelota en el aire. En particular, los investigadores están preocupados por el “efecto de nudillo”, llamado así por una especie de campo de béisbol. Cuando una pelota gira rápidamente por el aire, la colocación de sus elementos rugosos importa menos; La pelota se mueve como si estas características se distribuyan uniformemente. Pero si la pelota se lanza o patea de una manera que minimiza el giro, sus áreas más duras sentirán diferentes cantidades de arrastre que los lados más suaves, lo que hace que se mueva de manera impredecible. Este efecto es bueno para un lanzador de béisbol, que quiere que la pelota sea más difícil para el bateador, pero no tanto para un jugador de fútbol, que quiere que la pelota vaya con precisión a dónde apunta. Para evitar este efecto, los diseñadores de bola de fútbol a menudo intentan hacer bolas lo más simétricas posible; Quieren que una pelota se vea igual desde diferentes ángulos a medida que gira. La simetría es una preocupación que los expertos tienen sobre la pelota Trionda; Debido a que se basa en un tetraedro, tiene menos simetrías que, por ejemplo, la clásica bola de telstar. Mientras que la bola de telstar se ve precisamente igual en 60 posiciones posibles, la bola Trionda solo tiene 12 simetrías de rotación.
Los jugadores vigilarán de cerca cómo todas estas cualidades podrían afectar la forma en que juega la pelota en el campo. Hacer un seguimiento de los desarrollos de la pelota y practicar ampliamente con la pelota del partido es “muy importante”, dice Brad Friedel, un portero retirado que jugó en los respectivos equipos nacionales de los Estados Unidos en dos Copas Mundiales y dos juegos olímpicos. Al probar una pelota nueva, dice: “Simplemente pasas por una sesión de entrenamiento normal y [see] Qué pequeños matices tiene. ¿Solo tiene un buen agarre cuando está seco? ¿Es bueno cuando está mojado? ¿Cómo es el vuelo en las cruces de chips? “
De diferentes formas de pelota en general, Julia Grosso, centrocampista del Chicago Stars Football Club, que ha jugado en el equipo canadiense en las últimas dos Copas Mundiales Femeninas, dice: “Se trata más de cómo podemos trabajar juntos como un equipo para ganar en lugar de con qué tipo de pelota estamos jugando”. Pero agrega que practicar con una pelota en particular antes de que el juego “realmente ayude” a tener una idea de cómo reaccionará y se ajustará en consecuencia.
Los jugadores no son los únicos que están ansiosos por tener en sus manos nuevas bolas. “Me muero por sostener [the Trionda] Para ver cómo se siente y cómo es la estructura de costura y todo eso ”, dice el físico deportivo John Eric Goff de la Universidad de Puget Sound. Una vez que se lance oficialmente la pelota, él y sus colegas harán pruebas de túneles de viento para analizar sus propiedades físicas precisas. Mientras que la mayoría de los fanáticos del fútbol serán los jugadores, redes enteras de artistas, ingenieros y científicos estarán enraizando la pelota.