HUKUM GERAK PADA MANUSIA

HUKUM GERAK PADA MANUSIA

A.    Istilah Dasar Mekanika Yang Berlaku Pada Gerak Tubuh

1.      Kelembaban (inertia)

Adalah sifat benda yang cenderung untuk tetap diam di tempat kedudukannya atau dalam keadaan bergerak pada kecepatan yang tetap, kecuali ada kekuatan (gaya) dari luar yang mempengaruhinya (hukum newton 1).

2.      Massa dan Berat

Massa adalah jumlah atau banyaknya bahan yang membentuk suatu benda. Ukuran massa adalah kilogram (kg). Sedangkan berat adalah besarnya kekuatan (force = F) dari tubuh yang di peroleh dari gaya tarik bumi (grafitasi).

3.      Kekuatan (force = F)

Adalah gaya yang di timbukan oleh kontraksi nya otot atau gaya yang dapat menimbulkan gerak mekanis.

Kekuatan adalah hasil perkalian massa percepatan suatu benda.

 

4.      Kecepatan (velocity = V)

Adalah besarnya jarak yang di tempuh (s) dalam waktu yang di tetukan (t). Makin besar (v) makin besar jarak yang di tempuh (s).

Persamaan :

 

5.      Percepatan (asselerasi = a)

Adalah bertambahnya tempo kecepatan (speed) atau perubahan velociity tiap detik.

Persamaan :

 

6.      Momentum

Adalah besarnya gaya dorong suatu benda bergerak. Hasil perkalian massa tubuh (m) dengan kecepatan (V).

 

7.      Gaya

Adalah suatu yang menyebabkan terjadinya perubahan keadaan (dari diam ke gerak). Dalam olahraga ada 2 gaya :

·         Gaya postulat : gaya yang menyebabkan gerakan positif atau gerak laju

·         Gaya tahanan : gaya yang menyebakan gerakan egatif atau hambatan gerak.

B.     Hukum Mekanika Pada gerak Tubuh

1.      Titik Berat Pusat Grafitasi Tubuh (center of grafity of humans)

Titik berat adalah titik di mana gaya berat benda atau anggota tubuh itu bekerja. Dan bisa dikatakan bahwa titik berat adalah titik yang mewakili berat dari benda atau tubuh.

a.       Letak titik berat badan (tbb)

Titik berat pada sikap anatomis adalah pada sikap tegak, tinggi dari tbb  plus minus 57% dari timggi badannya. Tbb berada didalam pinggang, di depan tulang sakrum kedua.

b.      Menggitung titik berat badan

Pusat grafitasi (titik yang dipakai gaya grafitasi pada tubuh) ini merupakan bagian dari pusat massa atau titik berat badan.

Segmen	Massa (m)
Punggung dan kepala	0,593
Lengan atas	0,053
Bagian depan dan tangan	0,043
Tungkai atas	0,193
Tungkai bawah dan kaki	0,118

c.       Letak titik berat badan berubah-ubah

Letak tbb berubah sesuai dengan perubahan sikap gerak.tbb tidak dapat dipengaruhi oleh gerakan badan, namun posisi dari bagian-bagian badan dapat berubah letaknya terhadap tbb.

2.      Hukum Kesetimbangan

·         Suatu benda dikatakan setimbang stabil apabila benda tersebut mendapat pengaruh dari luar kesetimbangannya tidak berubah atau kembali dalam keadaan semula.

·         Suatu benda dikatakan setimbang labil apabila benda tersebut mendapat pengaruh dari luar kesetimbangan akan hilang/jatuh.

·         Suatu benda dikatakan setimbang netral apabila benda tersebut mendapat pengaruh dari luar kesetimbangannya berubah (tidak hilang) tetapi dllam kesetimbangan baru.

Kesetimbangan di tentukan 3 faktor :

·         Letak tbb terhadap poros

·          Luas bidang alasnya

·         Letak tbb terhadap bidang tumpu

a.      Hukum kesetimbangan I

Benda/badan selalu dalam keadaan setimbang stabil selama proyeksi dari tbb tersebut jatuh pada bidang tumpuannya.

b.      Hukum kesetimbangan II

Stabilitas berbanding lurus dengan luas bidang tumpuannya. Artinya makin luas bidang tumpuannya makin besar stabilitasnya dan semakin kecil bidang tumpuannya makin kecil stabilitasnya.

c.       Hukum kesetimbangan III

Stabilitas berbanding lurus dengan berat benda/badan. Artinya semakin berat suau benda semakin besar stabilitasnya dan semakin ringan benda semakin kecil stabilitasnya.

d.   Hukum kesetimbangan IV

Stabilitas berbanding lurus dengan jarak horisontal dari tbb terhadap sisi bidang tumpuan kearah mana benda bergerak. Makin besar jarak horisontal kearah tertentu makin besar stabilitasnya kearah tersebut dan makin kecil jarak horisontalnya makin kecil stabilitasnya.

e.       Hukum kesetimbangan V

Stabilitas berbanding lurus denganjarak vertikal dari tbb terhadap  bidang alasnya. Makin besar jarak vertikalnya makin kecil stabilitasnya dan makin kecil jarak vertikalnya makin besar stabilitasnya.

3.      Prinsip-prinsip kesetimbangan

a.       Tumpuan kaki

b.      Sikap siap, waspada atau kuda-kuda

c.       Dari sikap diam ke gerak

d.      Dari sikap gerak ke diam

e.       Mempertahankan kesetimbangan dalam keadaan bergerak

4.      Hukum gerak Newton

a.       Hukum Newton I (hukum kelembaman)

Suatu benda akan tetap diam atau akan terus bergerak apabila tidak ada gaya yang menyebabkan benda tersebut berubah arah atau berhenti. Kemampuan untuk tetap mempertahankan keadaan ini disebut dengan kelembaman.

b.      Hukum Newton II

Percepatan sebuah benda berbanding lurus dengan gaya yang akan bekerja pada benda tersebut, dan berbanding terbalik dengan massa benda tersebut. Besarnya gaya satu newton yaitu : gaya satu newton adalah gaya yang dapat memberi percepatan sebesar 1m/det² kepada benda yang massanya 1kg.

c.       Hukum Newton III

Apabila 2 benda berinteraksi, gaya yang akan diadakan oleh benda yang lain sama besar dan berlawanan arahnya.

d.      Pengungkit/tuas

Pengungkit adalah suatu batang kaku (tuas) yang dapat berputar poros atau titik. Apabila ada dua buah gaya yang bekerja pada suatu benda dan bekerjanya berlawanan arah terhadap porosnya maka pada benda tersebut bekerja sebuah tuas.

Ada 3 jenis pengungkit :

·         Jenis    1   :fulcrum terletak antara gaya dan beban

·         Jenis 2 :gaya dan beban terletak pada sisi yang samaterhadap fulcrum

·         Jenis  3 :gaya dan beban terletak pada sisi yang sama terhadap fulcrum

C.     Macam-macam gerakan

Terdapat dua macam gerak, gerak linier yaitu apabila seluruh bagian-bagian benda tersebut dalam waktu bersamaan menempuh jarak dan arah yang sama. Gerak anguler yaitu apabila benda dalam waktu yang bersamaan bergerak pada lintasan yang melingkar disekitar sumbu gerak sehingga semua bagian benda atau tubuh tersebut bergerak menempuh sudut dan arah yang sama.

1)      Gerak linier

a.       Gerak lurus beraturan

Sebuah benda mengalami gerak lurus beraturan apabila kecepatan benda tersebut dalam waktu tertentu selalu sama atau konstan. jarak yang ditempuh oleh benda berbanding lurus antara kecepatan dan waktu yang dipergunakan untuk bergerak. Persamaan :

    s = V . t   

       atau                         

               

V =  velocity/kecepatan ;

s  =  spatium/jarak ;

t  =  tempo/waktu

b.      Gerak lurus berubah beraturan

Sebuah benda dikatakan bergerak lurus berubah beraturan apabila percepatan benda tersebut pada selang waktu tertentu secara konstan.

Atau :                         

        s = Vo . t + ½a . t²

tₒ = kecepatan awal (m/det)

a  = percepatan benda (m/det²)

Vt = kecepatan akhir (m/det)

t = waktu (dt)

s = jarak (meter)

c.              Jatuh bebas

Adalah gerak lurus berubah beraturan dengan percepatan sama untuk semua benda. Percepatan gravitasi besarnya 9,8 m/det² atau 10 m/det².

2)      Gerak parabola

Pada gerak parabola selalu ada sudut elevasi, yaitu sudut yang dibentuk lintasan dengan bidang datar. Apabila antara titik lepas dan titik mendaratnya dalam satu bidang maka untuk menghasilkan lemparan yang maksimal disarankan besar sudut elevasinya adalah 45°. Tetapi kalau titik lepas benda lebih tinggi dari titik mendarat tidak dalam satu garis maka sudut elevasinya harus kurang dari 45°.

Apabila proyektil dilepaskan lebih tinggi dari titik mendaratnya maka hasil yang didapat dipengaruhi 3 hal :

·         Kecepatan awal

·         Tinggi proyektil

·         Besar sudut elevasi saat lepas

Dari ketiga parameter tersebut, meningkatkan kecepatan awal saat proyektil lepas merupakan cara paling evektif dibandingkan dengan peningkatan parameter lain.

3)      Gerak anguler

Adalah gerak yang berlangsung pada sebuah lintasan melingkar. Gerak yang lajunya melingkar tetap disebut gerak melingkar beraturan. Jadi pada gerak melingkar beraturan, selama tiap selang waktu tertentu ditempuh busur yang sama panjangnya.

a.       Gaya sentripetal

Gaya yang diperlukan sebuah benda untuk dapat bergerak melingkar disebut gaya sentripetal, yang artinya menuju ke pusat.

b.      Momentum anguler

Kecepatan anguler atau kecepatan sudut adalah besarnya sudut yang ditempuh oleh sebuah titik yan berputar.

4)      Spin

Apabila ada gaya yang bekerja diluar titik berat benda maka akan terjadi erak translasi dan rotasi.

Rotasi yang terjadi pada benda bulat di sebut spin. Spin pada bola akan mempengaruhi laju dan lintasan gerak bola.

1.      Bola yang melaju tanpa spin, gerakan nya di udara akan goyah, tidak stabil.

2.      Bola yang melaju dengan spin yang tidak terlalu cepat, gerakan diudara akan stabil dan arahnya tetep.

3.      Bola yang melaju dengan spin yang cepat maka gerakannya akan terjadi efek dan mengubah arah bola.