BIOMEKANIKA DALAM OLAHRAGA (SERI-2 GERAK/MOVEMENT )

A. GERAK

Gerak adalah perubahan posisi suatu benda terhadap titik acuan. Titik acuan sendiri didefinisikan sebagai titik awal atau titik tempat pengamat.Sebuah benda dikatakan bergerak jika benda itu berpindah kedudukan terhadap benda lainnya baik perubahan kedudukan yang menjauhi maupun yang mendekati. Gerak bersifat relatif artinya gerak suatu benda sangat bergantung pada titik acuannya. Benda yang bergerak dapat dikatakan tidak bergerak, sebgai contoh meja yang ada dibumi pasti dikatakan tidak bergerak oleh manusia yang ada dibumi. Tetapi bila matahari yang melihat maka meja tersebut bergerak bersama bumi mengelilingi matahari.

Seorang atlet dapat bergerak dengan tiga cara yang berbeda. Geraknya bisa linier (yaitu dalam garis lurus), anguler (dalam bentuk rotasi), atau gabungan gerak linier dan anguler yang disebut gerak kombinasi (general motion). Dalam olahraga, kombinasi kedua gerak ini yang paling sering terjadi, dan gerak anguler yang paling dominan. Hal ini karena kebanyakan gerak atlet berasal dari ayunan, aksi putaran anggota tubuh ketika berputar melalui sendinya.

Contoh lain gerak relatif adalah B menggedong A dan C diam melihat B berjalan menjauhi C. Menurut C maka A dan B bergerak karena ada perubahan posisi keduanya terhadap C. Sedangkan menurut B adalah A tidak bergerak karena tidak ada perubahan posisi A terhadap B. Disinilah letak kerelatifan gerak. Benda A yang dikatakan bergerak oleh C ternyata dikatakan tidak bergerak oleh B. Lain lagi menurut A dan B maka C telah melakukan gerak semu.

Gerak semu adalah benda yang diam tetapi seolah-olah bergerak karena gerakan pengamat. Contoh yang sering kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari adalah ketika kita naik mobil yang berjalan maka pohon yang ada dipinggir jalan kelihatan bergerak. Ini berarti pohon telah melakukan gerak semu. Gerakan semu pohon ini disebabkan karena kita yang melihat sambil bergerak. Beberapa contoh gerakan pada manusia adalah sebagai berikut :

Gerakan bahu pada bidang sagital

Gerakan panggul pada bidang frontal

Hukum Gerak

Hukum gerak Newton tentang gerak terdiri atas 3 macam yaitu :

1. Hukum Newton I (Kelembaman)

Bila resultan gaya yang bekerja pada benda nol (tidak ada gaya yang bekerja), benda diam (tidak bergerak) atau akan bergerak lurus beraturan, kalau pada benda tersebut tidak ada sebab-sebab yang memperngaruhinya.

2. Hukum Newton II (percepatan)

Percepatan sebuah benda berbanding lurus dengan gaya yang bekerja, dan berbanding terbalik dengan massa benda itu.

F = m . A

3. Hukum newton III (aksi-reaksi)

Bila dua buah benda berinteraksi, gaya yang diadakan oleh benda yang satu kepada benda yang lain sama besarnya dan berlawanan arah

Sedangkan jenis gerak ada 3 yaitu a) Gerak translasi (gerak linier), terjadi karena objek bergerak dari satu tempat ke tempat lain (translate), Gerak translasi dapat diartikan sebagai gerak pergeseran suatu benda dengan bentuk dan lintasan yang sama, b) Gerak rotasi atau angular, gerak rotasi atau angular atau berputar terjadi bila objek bergerak pada lintasan lingkaran mengelilingisatu titik yang tetap. Sebuah benda yang bergerak membentuk suatu lingkaran dengan laju konstan maka bendatersebut mengalami gerak melingkar beraturan. Suatu benda dikatakan mengalami gerak melingkar jika lintasan geraknya berupa lingkaran. Contoh gerak melingkar antara lainpergerakan roda kendaraan, gerak pada baling-baling kipas angin, dan gerak jarum jam. c). Gerakan kombinasi antara gerakan translasi dan gerakan angular.

1. Gerak Linier (Linier motion)

Gerak linier disebut juga translasi, menggambarkan situasi dimana seluruh bagian benda bergerak dengan jarak, arah, dan waktu yang sama. Seperti yang dapat kita bayangkan, hal ini sukar terjadi pada atlet, karena beberapa bagian anggota tubuh dapat bergerak ketika bagian tubuh lainnya tidak bergerak. Tetapi contohnya ada, seorang atlet sepatu roda berada pada posisi diam ketika rodanya meluncur dalam garis lurus adalah gerak translasi.

Seorang pesenam melakukan gerak rectilinear,curvilinear, dan rotasi

Gerak Angular (AngularMotion)

Gerak rotasi, spin, salto, dan twist, merupakan nama lain untuk gerak anguler. Seluruh istilah tersebut menunjukkan bahwa sebuah benda atau seorang atlet sedang berputar beberapa derajat. Dalam olahraga seperti senam, loncat indah, atlet sering melakukan setengah putaran (180 derajat), putaran penuh (revolution) 360 derajat.

Untuk menciptakan gerak anguler, maka gerakan harus terjadi di sekitar poros. Tubuh atlet mempunyai banyak persendian dan seluruhnya bekerja sebagai poros. Gerak rotasi yang paling sering terlihat adalah di sekitar sendi bahu, lengan bawah sekitar sendi sikut, dan tangan sekitar sendi pergelangan tangan. Sendi panggul beraksi sebagai poros bagi tungkai, sendi lutut untuk tungkai bawah, dan sendi pergelangan kaki untuk kaki. Gerakan tergantung pada gerak rotasi dari tiap segmen (yaitu kaki, tulang kering, dan paha) anggota tubuh atlet ketika bergerak pada sendinya.

2. Gerak Kombinasi

Jenis gerak ini dapat diamati pada lari sprint. Pada nomor lari 100 m, atlet berlari dari star dampai finish secepat mungkin. Meskipun atlet mengetahui bahwa jarak terpendek antara start dan finish adalah garis lurus dan harus ditempuh dengan gerak linier, maka sangatlah tidak mungkin untuk berlari dengan menggunakan gerak linier. Jika kita amati pelari sprint, maka akan terlihat naik turunnya posisi tubuh atlet dari satu langkah ke langkah lainnya. Beberapa gerakannya adalah linier, tetapi sebagian besar adalah anguler. Secara keseluruhan, gerak sprint atlet termasuk gerak kombinasi.

General motion merupakan kombinasi dari gerak linier dang anguler

Gerak Proyektil

Dalam berbagai cabang olahraga, seringkali atlet dan alat-alat yang di gunakannya diproyeksikan (bergerak melayang di udara), yang selanjutnya disebut sebagai proyektil. Proyektil bisa berupa bola golf, bola basket, lembing, atau pelompat dan pesenam. Cabang-cabang olahraga ini menuntut atlet untuk memanipulasi, mengontrol, atau menilai lintasan melayang yang terjadi. Contoh, pelompat tinggi bertujuan untuk memperoleh ketinggian, jarak, dan rotasi, sehingga dapat berhasil melompat melewati atas mistar. Pemanah menempatkan busur dan anak panah serta menarik tali busur dengan jarak yang sesuai, sehingga anak panahnya bisa tepat mengenai sasaran. Penjaga gawang dalam sepakbola harus memperkirakan kecepatan dan jalur melayangnya bola, agar tidak kemasukan gol. Dalam berbagai cabang olahraga tersebut, beberapa faktor mempengaruhi sifat-sifat jalur melayangnya : sudut, kecepatan, dan ketinggian saat lepas.

Apabila sekitar kita tidak ada gravitasi dan tahanan udara, kemudian seorang melemparkan bola baseball dengan sudut 35 derajat di atas bidang horisontal. Tanpa gaya gravitasi dan tahanan udara, maka bola akan melayang tidak menentu.

Dalam kenyataannya, kita ketahui bahwa gravitasi menarik bola ke arah bumi. Tanpa mempertimbangkan efek disebabkan spin, maka tahanan udara akan menghambat gerak bola ke depan pada saat naik ke udara dan turun ke bawah. Gravitasi dan tahanan udara mengubah lintasan bola dari garis lurus dengan 35 derajat, menjadi lintasan melengkung sampai ketinggian tertentu dan kemudian melengkung turun ke permukaan bumi.

Karena bola secara konstan ditarik ke arah bumi, maka gravitasi menahan naiknya bola (yaitu komponen vertikalnya) sehingga setelah waktu tertentu bola tidak lagi naik dan mulai jatuh ke bumi. Jarak horisontal yang ditempuh bola selama melayang ditentukan oleh kombinasi tiga faktor, yaitu : sudut saat lepas, kecepatan bola saat lepas, dan ketinggian bola saat dilepaskan.

Dalam lompat jauh, karena pelompat melakukan take off dari atas tanah dan ingin melayang sejauh mungkin, maka orang beranggapan bahwa sudutnya harus 45 derajat. Tetapi kenyataannya tidak demikian. Pelompat jauh sebenarnya melakukan take off dengan sudut antara 20 sampai 22 derajat. Kedua tipe pelompat akan dipaksa untuk menghentikan kecepatan larinya saat mendekati take off dengan sudut 45 derajat. Tidak ada pelompat jauh yang menginginkan hal ini, karena penurunan kecepatan lari awalan secara drastis akan menurunkan jarak melayang dan jarak lompatan. Dengan demikian para pelompat mengatur kecepatan dan sudut take offnya. Kecepatan merupakan faktor yang sangatpenting. Hasilnya adalah sudut take offnya diturunkan dari 45 derajat menjadi 20 sampai 22 derajat.

Gerak proyektil pada peluru

A. MACAM-MACAM GERAK

Gerak bedasarkan lintasannya gerak dibagi menjadi 3 yaitu :

1. Gerak lurus yaitu gerak yang lintasannya berbentuk lurus

2. Gerak parabola yaitu gerak yang lintasannya berbentuk parabola

3. Gerak melingkar yaitu gerak yang lintasannya berbentuk lingkaran

Sedangkan berdasarkan percepatannya gerak dibagi menjadi 2:

1. Gerak beraturan adalah gerak yang percepatannya sama dengan nol (a = 0) atau gerak yang kecepatannya konstan.

2. Gerak berubah beraturan adalah gerak yang percepatannya konstan (a = konstan) atau gerak yang kecepatannya berubah secara teratur.

Gerak lurus sendiri dibagi menjadi 2 :

1. Gerak Lurus Beraturan (GLB)

GLB adalah gerak gerak benda yang lintasannya lurus dan kecepatannya konstan (tetap). Contoh gerak GLB adalah mobil yang bergerak pada jalan lurus dan berkecepatan tetap.

Persamaan yang digunakan pada GLB adalah sebagai berikut :

s = v.t

Keterangan :

s adalah jarak atau perpindahan (m)

v adalah kelajuan atau kecepatan (m/s)

t adalah waktu yang dibutuhkan (s)

Sebelum lebih lanjut membahas tentang gerak terlebih dahulu kita bahas tentang perbedaan perpindahan dan jarak tempuh. Perpindahan adalah besarnya jarak yang diukur dari titik awal menuju titik akhir sedangkan jarak tempuh adalah panjang lintasan yang ditempuh benda selama bergerak. Sebuah benda bergerak dari A menuju B kemudian dia kembali ke C. Pada peristiwa di atas pepindahannya adalah AB – BC = 200 m – 90 m = 110 m. Sedangkan jarak yang ditempuh adalah AB + BC = 200 m + 90 m = 290 m. Apabila perpindahan dan jarak itu berbeda maka antara kecepatan dan kelajuan juga berbeda.

Kecepatan didefinisikan sebagai besarnya perpindahan tiap satuan waktu dan Kelajuan didefinisikan sebagai besarnya jarak yang ditempuh tiap satuan waktu. Perumusan yang digunakan pada kecepatan dan kelajuan adalah sama. Karena dalam hal ini yang kita bahas adalah gerak lurus maka besarnya perpindahan dan jarak yang ditempuh adalah sama. Berdasar pada alasan ini maka untuk sementara agar mudah dalam membahas, kecepatan dan kelajuan dianggap sama.

Pada pembahasan GLB ada juga yang disebut dengan kecepatan rata-rata. Kecepatan rata-rata didefinisikan besarnya perpindahan yang ditempuh dibagi dengan jumlah waktu yang diperlukan selama benda bergerak.

v rata-rata = Jumlah jarak atau perpindahan / jumlah waktu

Karena dalam kehidupan sehari-hari tidak memungkinkan adanya gerak lurus beraturan maka diambillah kecepatan rata-rata untuk menentukan kecepatan pada gerak lurus beraturan.

2. Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)

GLBB Adalah gerak lintasannya lurus dengan percepatan tetap dan kecepatan yang berubah secara teratur. Contoh GLBB adalah gerak buah jatuh dari pohonnya, gerak benda dilempar ke atas.

GLBB dibagi menjadi 2 macam :

a. GLBB dipercepat

GLBB yang kecepatannya makin lama makin cepat, contoh GLBB dipercepat adalah gerak buah jatuh dari pohonnya atau dalam dunia olahraga seperti lari sprint.

Grafik hubungan antara v terhadap t pada GLBB dipercepat adalah :