Pesta olahraga paling akbar dan paling polpuler di
seantero dunia sudah memasuki pertandingan kedua. Spanyol sebagai juara bertahan
yang digadang-gadang akan kembali menjadi juara ternyata merupakan tim yang
paling awal pulang kandang, Hal ini terjadi setelah 2 kali mengalami kekalahan
berturut-turut yaitu dari Belanda dengan skor 5-1 dan dari Chile dengan skor 2-0
Ada banyak faktor yang menyebabkan sebuah tim bisa
bertahan. Pertama kesiapan tim baik secara fisik maupun secara mental. Selai
itu faktor lain yang juga berpengaruh adalah faktor karaktreistik si bola
bundar. Berkaitan dengan karakteristik bola saat dimainkan, ditinjau dari dunia
Sains maka fisika memainkan peran utama dalam permainan sepak bola. Pada sepak
bola, saat bola dimainkan, misalnya ditendang, ada beberapa efek yang muncul sebagai
akibat dari adanya sifat aerodinamis dari bola yang bergerak di udara.
Pertama, efek Magnus,
Efek magnus merupakan fenomena membeloknya arah bola
yang bergerak sambil berotasi yang menyebabkan lintasan bola melengkung seperti
pisang. Penomena ini dikenal juga dengan tendangan pisang. Penyebabnya adalah
saat bola ditendang dengan sisi sepatu di
tengahnya, bola akan bergerak sambil berotasi. Gerakan bola yang
demikian menimbulkan aliran udara. Aliran
udara yang searah dengan arah rotasi bola bergerak relatif lebih cepat dibandingkan aliran udara pada sisi bola yang
lain. Menurut Bernoulli semakin cepat udara mengalir, semakin kecil tekanannya.
Akibatnya tekanan di tempat udara mengalir lambat lebih besar dibandingkan
tekanan di tempat udara mengalir cepat. Perbedaan tekanan ini menimbulkan gaya
yang membelokan bola sehingga lintasannya jadi melengkung (perhatikan gambar di
bawah)
Efek Magnus sering dimanfaatkan David Beckham dan pemain
lainnya untuk "menaklukkan" barisan penghalang dalam tendangan bebas.
Kedua,
efek koefisien tarik (drag)
Kecepatan dan bidang tekanan pada bola seperti yang
diilustrasikan dengan analisis CFD. Gambar milik COMSOL, Inc
Efek koefisien tarik (drag) terjadi pada saat aliran
laminar tinggi. Ini disebabkan oleh adanya pemisahan lapisan batas membentuk
bangun tekanan rendah yang memperlambat bola dalam aliran laminar. Untuk penerbangan dari
kecepatan yang lebih tinggi, lapisan batas menjadi turbulen menjelang titik
pemisahan dan terus melekat hilir di sisi belakang bola sebelum arus berbalik.
Akibatnya, ada bangun sempit dan koefisien hambatan menjadi rendah. Hal inilah
yang disebut sebagai efek krisis tarik(drag).
Efek dari krisis tarik (drag) pada sepak bola. Gambar Courtesy of COMSOL, Inc
Ketiga, efek "knuckleball”
Efek "knuckleball” terjadi pada saat bola
berinteraksi dengan angin. Cara bola berinteraksi dengan angin juga dapat menghasilkan
perubahan-perubahan arah mendadak yang disebut efek "knuckleball" seperti
dalam bisbol.
Efek Magnus, efek krisis tarik dan efek knuckleball
tentu memiliki pengaruh besar pada permainan sepak bola yang sering
membingungkan pemain lawan seperti kipper (penjaga gawang) karena sering
terkecoh oleh arah bola
Prinsip-prinsip ini dimanfaatkan oleh pemain popular
seperti Cristiano Ronaldo,Beckham ,Diego Maradona, Lionel Messi, Ronaldo,
Zlatan Ibrahimovic, Ronaldinho, Beckham dan yang lainnya untuk menipu kiper. Untuk lebih jelasnya
perhatikan video ini.
Untuk mengatasi munculnya
efek-efek tersebut pada bola kemudian dilakukan disain khusus untuk bola Piala
Dunia. Sebelumnya desain bola untuk
piala dunia tak berbeda jauh dengan bola biasa. Bola biasa, jika ditendang memiliki kecepatan
rata-rata sekitar 30 mil per jam. kecepatan rata-rata sebesar ini memerlukan
sedikit keterampilan striker supaya
dapat menendang tepat pada kecepatan yang tepat. Namun pada tahun 2006, mulai
terjadi efek knuckling sekitar 50 mph. Pada tahun 2010, kecepatan untuk
knuckling bahkan lebih tinggi.
Sejak tahun 2006, bola resmi Piala
Dunia selalu berganti, mulai dari Teamgeist pada tahun 2006, Jabulani pada
tahun 2010, dan Brazuca untuk tahun 2014 ini. Desain bola tradisional memiliki 32 panel, yang terdiri dari 20
heksagonal biasa dan 12 panel pentagonal biasa, Jabulani, memiliki delapan
panel. Desain kompensasi atas berkurangnya jumlah jahitan dengan menambahkan
alur yang permukaan kasar. Namun, sifat
aerodinamis dari Jabulani sangat berbeda dari bola tradisional.
Karena panel dan jahitan yang sedikit dan dangkal
pada Jabulani dibandingkan dengan bola tradisional, daerah aliran laminar
dengan koefisien tarik tinggi meningkat, sedangkan koefisien drag pada
kecepatan yang lebih tinggi menurun. Jabulani
sebagai bola resmi Piala Dunia banyak dikritik. Bola yang tersusun atas 8 panel
tersebut terlalu ringan dan halus sehingga mudah bergerak tak terkendali. Gaya
fisika yang bekerja pada bola mengalahkan kepiawaian pemain dalam menendang dan
mengarahkan.
Model elemen bola Jabulani pada pertandingan. Gambar milik
COMSOL, Inc
.
Untuk mengurangi masalah yang muncul pada Jabulani, kemudian dibuat bola baru Brazuca. Bola ini memiliki enam panel dengan total panjang jahitan sebanding dengan bola tradisional. Namun, kedalaman lapisan lebih dalam dibandingkan dengan Jabulani. Fontes mengungkapkan, dengan desain itu, koefisien hambatan sebagai fungsi dari bilangan Reynolds untuk Brazuca lebih mirip sepak bola tradisional. Dengan demikian, diharapkan bola memiliki penerbangan stabil pada rentang yang lebih luas.
Untuk mengurangi masalah yang muncul pada Jabulani, kemudian dibuat bola baru Brazuca. Bola ini memiliki enam panel dengan total panjang jahitan sebanding dengan bola tradisional. Namun, kedalaman lapisan lebih dalam dibandingkan dengan Jabulani. Fontes mengungkapkan, dengan desain itu, koefisien hambatan sebagai fungsi dari bilangan Reynolds untuk Brazuca lebih mirip sepak bola tradisional. Dengan demikian, diharapkan bola memiliki penerbangan stabil pada rentang yang lebih luas.
Uji kelayakan
Untuk meyakinkan pengguna bahwa Brazuca lebih baik dari
Jabulani maka dilakukan uji kelayakan secara ilmiah. Ada beberapa penelitian
yang telah dilakukan untuk menguji Brazuca.
Penelitian pertama dilakukan oleh Sungchan Hong, peneliti
dari University of Tsukuba. Dalam uji ini Hong menguji
“pengaruh konstrusi bola terhadap gerakan bola dan kecenderungan untuk bergerak
tak terkendali” menggunakan robot penendang dan tunnel Hasil
penelitiannya dipublikasikan di jurnal Scientific Report NationalGeographic, 29 Mei
2014 yang mengungkapkan bahwa konstruksi bola memang memengaruhi apa yang diuji.
Jabulani cenderung bergerak tak terkendali karena permukaan halusnya sedang Brazuca
lebih bisa dikendalikan karena permukaannya lebih kasar dan desain panel. Permukaan kasar pada Brazuca yang menyerupai
"jerawat-jerawat" kecil Ini berguna untuk mengompensasi lebih
sedikitnya jumlah panel yang bisa berdampak pada lebih halusnya permukaan bola.
Penelitian kedua oleh Simon Choppin dari Centre for Sports Engineering Research di Sheffield Hallam University mengungkapkan permukaan Brazuca yang lebih kasar disebabkan oleh lebih dalam dan lebih panjangnya jahitan pada bola.
Kedalaman jahitan Jabulani adalah sekitar 0,48 mm sementara Brazuca punya kedalaman jatuhan 1,56 mm, tiga kali lipat lebih dalam, Total panjang jahitan Jabulani adalah sekitar 203 sentimeter, Brazuca 327 cm. Menurut Choppin kekasaran permukaan merupakan salah satu kunci untuk mengatasi efek goyangan atau putaran ketika bola bergerak sangat cepat. Jadi dengan memiliki permukaan lebih kasar, Brazuca menjawab adanya masalah arah bola tidak menentu yang dapat membingunkan pada kecepatan tinggi.
Penelitian ketiga oleh Rabi Mehta, Kepala Experimental
Aero-Physics Branch di Ames Research Center di NASA, mengatakan bahwa rancangan
Brazuca memang mengurangi peluang knuckling effect.
Brazuca mampu membatasi knuckling effect hingga hanya 48 km/jam,
sementara Jabulani 80 km/jam.
Scientists
at NASA Ames Research Center test the aerodynamics of the Adidas Brazuca, the
official ball of the 2014 FIFA World Cup.
VIDEONYA DAPAT DILIHAT DI SINI
Dari uraian di atas
dapat disimpulkan bahwa sepakbola merupakan permainan fisika. Dengan mengerti
fisika pemain bisa lebih efektif efisien dan indah dalam bermain sepakbola.
Dengan permainan sepak bola banyak konsep fisika dapat dipelajari secara nyata
sehingga kita dapat mengerti mengapa lintasan bola berbentuk parabola, bagaimana
terjadinya tendangan pisang, mengapa penjaga gawang sulit menahan tendangan
pinalti, bagaimana orang menyundul bola dengan lebih efektif dan masih banyak
lagi yang lainnya. Seorang pemain profesional yang diperlengkapi dengan ilmu
fisika akan dapat memperbaiki skill dan kemampuannya
Sumber
+sevis+arloji.jpg)
No comments:
Post a Comment