Fisika Sepakbola

Goaaa ....llll Suara teriakan histeris terdengar di menit ke ....
pertandingan pertama Piala Dunia 2002 di .... antara Senegal dan
Perancis. ......, pemain depan Senegal secara mengagumkan dapat
memanfaatkan umpan dari ....... Bola yang datang begitu cepat,
disonteknya dan terjadilah goal pertama dalam Piala Dunia ini.
Mungkin yang dilakukan oleh .... tidak disadari erat hubungannya
dengan fisika terutama dengan mekanika (ilmu tentang gerak). Ketika
bola lepas dari kaki.... bola mempunyai kecepatan awal yang cukup
tinggi. Selama perjalanan dari ... ke ..... yang bekerja adalah gaya
gravitasi ke arah bawah, itu sebabnya bola harus sedikit ditendang
miring sedikit ke atas sehingga bola tidak cepat menyentuh tanah.
Kecepatan mendatar tetap sama, tidak berubah karena tidak ada gaya
mendatar yang bekerja (ada sedikit gesekan udara dan angin, tetapi
situasi waktu itu cukup tenang sehingga angin tidak terasa). Ketika
sudah dekat dengan kaki.... , si ..... memberikan gaya tambahan pada
bola sehingga bola berbelok dan bergerak lebih cepat. Karena
cepatnya bola bergerak, kiper perancis, tidak sempat bereaksi... dan
terjadilah goal.
Menarik bukan? Dalam sepakbola, fisika memainkan peranan
penting, untuk melompat lebih tinggi si pemain sepakbola harus
sedikit berlari sehingga ia mempunyai energi gerak yang dapat diubah
menjadi energi potensial sehingga ia bisa lebih tinggi.
Gerakan bola adalah gerakan parabola yang merupakan gabungan
gerak lurus beraturan dan gerak lurus berubah beraturan.
Tendangan bicara tentang impuls dan momentum.
Kalau para pemain sudah bisa mengukur keras lemahnya tendangan,
dengan mudah ia dapat mengumpan pada teman-temannya.
Seandainya temannju juga dapat menerima dan menghentikan bola
dengan dribling yang baik, lalu tendangan diberikan, maka permainan
bola menjadi lebih menarik.
Mari kita lihat beberapa hal menarik dalam sepakbola dan
mengulasnya secara fisika.
Tendangan Pisang
Tahun 70-an Pele terkenal dengan tendangan pisangnya. Tahun 1998
yang lalu Roberto Carlos dipuja-puja karena tendangan pisangnya..
Dihadapan pasukan musuh yang berderet, didepan gawang, Roberto
bisa melakukan tendangan bebas pada jarak sekitar 30 meter dari
gawang. Ia menendang bola sedemikian sehingga bola bergerak
melengkung (Gb. 1) dan masuk ke dalam gawang tanpa bisa dicegah.
Dalam piala dunia 2002 ini diharapkan Beckham dapat menunjukkan
kepiawaiannya menipu kiper dengan tendangan pisangnya
Bagaimana Roberto dan Beckham melakukan ini?
Gustav Magnus tahun 1852 sudah mencoba menjelaskan efek yang
sama yang terjadi pada semua bola. Ketika bola ditendang, dari sisi
(Gb. 3)., bola akan berspin (berputar) dengan sumbu putar tegak
lurus arah aliran udara. Udara akan bergerak lebih cepat pada sisi bola
yang bergerak searah dengan arah aliran udara dan bergerak lebih
lambat pada sisi yang bergerak berlawanan arah dengan aliran udara.
Menurut Bernoulli semakin cepat udara bergerak semakin kecil
tekanannya. Akibat adanya perbedaan kecepatan pada kedua sisi bola,
maka terdapat perbedaan tekanan yang menekan bola untuk
membelok (lihat Gb. 2). Membeloknya bola ini akibat adanya
perbedaan tekanan ini sering disebut efek magnus untuk
menghormati Gustav Magnus. Untuk kecepatan bola 25 m/s bola
dapat membelok sekitar 4-5 meter, cukup membuat kiper terbengongbengong.
Menyundul
Pada pertandingan pertamanya Jerman berhasil mencukur gundul Arab
Saudi 8-0. Tiga gol pertamanya dihasilkan dari sundulan kepala ......
Rupanya si.... memang ahli menyundul.
Menyundul tidak sesederhana orang bayangkan. Disini beberapa
konsep fisika memegang peranan penting. Seorang dapat menyundul
bola dan mengarahkan pada sasaran membutuhkan akurasi, daya dan
pemanfaatan waktu yang luar biasa akurat karena ini melibatkan
kecepatan dari bola yang datang dan korodinasi dari kepala dan trunk.
Ada 3 posisi menyundul bola: 1) berdiri 2) melompat vertikal dari
posisi diam 3) melompat sambil berlari menyambut bola. Impak yang
diberikan sudah tentu lebih terasa pada posisi 3, karena dalam hal ini
kita memberikan gaya tambahan dari gerakan kita. Dalam menyundul
pun kita harus perhatikan keseimbangan . Agar momentum lebih
besar maka bagian belakang harus dilengkungkan (Gb. 5). Untuk
mengimbangi agar tidak berputar ketika kepala ke belakang maka
tumi harus dikebelakangkan juga (lutut harus bengkok). Ketika
tumbukan terjadi, pemain harus setegar mungkin sehngga energi yang
ditransfer ke bola, tidak terbuang cuma-cuma oleh gerakan tubuh
yang tidak perlu (ingat otot dan urat dapat menyerap energi).
Perlu juga diperhatikan bahwa pemain harus memberikan momentum
linear yang cukup dan momentum sudut yang cukup pada bola yang
bergerak lebih lambat.
Ketika menumbuk bola kepala mempunyai batasan dalam mengirim
bola yang datang dengan kecepatan tinggi. Yang penting adalah aksi
dari hip, walaupun kecepatan lebih kecil karena levers . Pemain dapat
mengarahkan karena waktu kontaknya yang lebih lama (sekitar 23 ms
dibandingkan dengan tedangan yang hanya 8 s) dan bola juga
kelentingan yang bai (sekitar 75 %), makadiharapkan hasil sundulan
bisa memberikan kecepatan yang cukup tinggi dan akurat.
Ketika seorang hendak menyambut bola, ia harus mengetahui kemana
ia harus menggerakan kepala agar pantulan bolanya bisa kearah yang
ia inginkan. Ia harus menggunakan hukum pemantulan (Gb. 2).
Orang botak biasanya sering mendapat keuntungan karena
pantulannya lebih keras sedangkan rambut gondrong akan menyerap
energi. Tetapi bukan berarti orang gondrong tidak bisa menyundul
keras. Gol pertama Argentina diciptakan dari kepala Gabriel Batistuta
atau Batigol yang gondrong itu.
Kiper
Kiper harus tahu banyak cara menghentikan bola atau menepis bola.
Keberhasilan Kiper Nigeria dalam menepis dan menangkap bola
merupakan kunci keberhasilan Nigeria menahan Argentina agar tidak
kebobolan lebih banyak lagi. Tanpa kiper yang baik mungkin Nigeria
bisa seperti Arab Saudi yang dicukur oleh Jerman.
Sebagai kiper, penjaga gawang Kamerun berhasil menepis tendangan
.... karena ia menggunakan fisika. Ia harus tahu menekuk lengannya
sehingga tidak patah waktu bola tiba dan dapat membelokannnya ke
atas.
Bola terbuat dari 60 segi yang merupakan segi molekul.
Tendangan pinalti.
Kemenangan Brazil atas Turki pada pertandingan pertamanya
ditentukan oleh eksekusi tendangan pinalti yang dilakukan pada jarak
11 m dari gawang. Rivaldo tidak menyia-nyiakan kesempatan ini, ia
menyontek ke sebelah kiri gawang yang dijaga oleh... dan terjadilah
goal.
Tendangan pinalti yang ditembakkan ke ujung-ujung gawang biasanya
jarang gagal. Seorang pemain sepakbola profesional dapat menendang
bola dengan kecepatan sekitar 30 meter per detik (108 km/jam)..
Untuk mencapai ujung kiri atau ujung kanan gawang dibutuhkan
waktu sekitar 0,45 detik. Menurut perhitungan Sam Williamson, reaksi
terbaik dari seseorang adalah 0,26 detik. Setelah itu dibutuhkan
waktu tambahan untuk otak kiper mengirim sinyal ke otot agar
bergerak menyambut bola. Seorang kiper yang terlatih baikpun tidak
mampu bereaksi baik, sehingga dipastikan kiper gagal menangkap
bola itu. Namun biasanya si penendang tidak selalu bisa menendang
ke pojok-pojok gawang. Untuk benar-benar masuk ke gawang, si
pemain harus menendang bola sedemikian sehingga bola tidak
berotasi (untuk menghilangkan efek magnus) dan si pemain harus
memperhatikan arah angin yang dapat menyimpangkan bola. Pada
tendangan pinalti biasanya si pemain sedikit mengecoh kiper sehingga
seringkali kita lihat kiper melompat ke kiri padahal bola ke kanan.
Untuk menghindari kecohan ini dibutuhkan pengalaman dan reaksi
yang cepat dan refleks, karena itu dalam piala dunia biasanya kiper
umumnya lebih tua dari para pemain lainnya. Kiper terbaik .... dalam
piala dunia ini berumur......
Menendang dengan kekuatan penuh bisa gagal (jika bola terlalu cepat)
karena efek drag dari udara sehingga bola bisa turbulence dan
menyimpang. Yang paling efektif adalah menendang dengan
kecepatan 75 % sampai 80 % dari kecepatan maksimum (yaitu sekitar
80 km/jam). Pada kecepatan inipun kiper sulit menangkap bola, dan
mempunyai kemungkinan goal lebih besar dibandingkan dengan
tendangan dengan kecepatan penuh.
Pada tendangan pinalti dan tendangan bebas sedikit berbeda.
Tendangan penalti tidak perlu terlalu keras, tetapi harus menipu,
karena itu biasanya si pemain tidak perlu berlari. Sebaliknya pada
tendangan bebas diperlukan tendangan yang cukup keras sehingga
mampu menembus gawang dengan keras.
Bola harus diperhatikan apa perlu spin atau tidak. Spin dapat
menyebabkan efek tendangan pisang.
Bahkan harus ada tendangan pisangnya Ronaldo.