Tendangan Pisang Dalam Fisika

Tendangan pisang (Fisika dan sepak bola)

Buat para football lovers tentunya tidak asing lagi jika mendengar istilah tendangan pisang. Ya, disebut tendangan pisang karena memang lintasan dari bolanya hampir menyerupai pisang (melengkung). Jadi tendangan pisang bukan karena bolanya terbuat dari pisang ya...hehehe :D

Banyak pemain sepak bola di dunia yang mahir melakukan tendangan pisang. Nah salah satunya adalah Roberto Carlos. Siapa yang tidak kenal dengan pemain sepak bola yang satu ini. Legenda hidup asal Brasil itu terkenal dengan tendangan pisangnya. Atau sudut dunia mana yang tidak mengenal David Beckham? Kapten timnas Inggris ini juga mempunyai senjata andalan berupa tendangan bebas melengkung nan akurat.

Gambar 1. Lintasan melengkung tendangan pisang

Kita tentu masih ingat gol-gol manis David Beckham melalui tendangan bebasnya, yang dilakukan sekitar 30 meter di depan gawang. Beckham menendang bola dengan kecepatan sekitar 120 km per jam, bola melambung sekitar 1 meter melewati kepala para pagar betis itu dan secara tiba-tiba bola membelok serta masuk ke gawang lawan.

Bagaimana bola tersebut dapat bergerak melengkung, tentu bukan dikarenakan sebuah keajaiban atau mistik. Namun, sebuah prinsip Fisika bekerja di sana. Efek Magnus, mendasari mengapa sebuah bola yang apabila ditendang sehingga meluncur sambil berputar maka akan bergerak melengkung. Ketika bola berputar maka putaran tersebut akan menimbulkan perbedaan tekanan pada dua sisi bola. Kita bisa melihat gambar di bawah ini. Bola ditendang pada arah ke kanan (panah hijau) sambil berputar searah jarum jam (merah).

Gambar 2. Bola yang berputar melewati udara mengalami gesekan

Ketika bola melewati udara, bola akan mengalami gesekan dari udara, sehingga dapat dibayangkan bahwa terdapat aliran udara yang melewati permukaan bola. Perpaduan antara gesekan dari udara dan arah putaran bola akan membuat dua sisi berlawanan bola (atas dan bawah) memiliki perbedaan kecepatan aliran. Di tempat yang memiliki arah putaran bola sama dengan arah gesekan udara (bagian bawah bola), maka aliran udara akan relatif lebih cepat dibanding dengan di tempat dimana putaran bola berlawanan dengan gesekan udara (bagian atas bola).

Sesuai dengan prinsip Bernoulli, maka pada daerah dimana fluida memiliki kecepatan aliran yang rendah, maka disitulah terdapat tekanan yang lebih tinggi dibandingkan daerah yang memiliki kecepatan aliran yang lebih tinggi. Perbedaan tekanan inilah yang menghasilkan sebuah gaya untuk mendorong dan melengkungkan lintasan bola tersebut. Prinsip dari gaya pada kasus ini mirip dengan kasus gaya angkat pada pesawat. Gaya tersebutlah yang memungkinkan pesawat untuk terbang.

Aplikasi Fisika dalam olahraga tidak dapat dipungkiri, termasuk juga dalam sepakbola. Semua yang terjadi di sini memenuhi hukum fisika yang berlaku, khususnya di bidang mekanika.

Masih seputar tendangan pisang, bagaimanakah para pemain bola menendang bola atau di titik manakah pada bola yang mereka tendang agar tercipta tendangan pisang tersebut? Kita perlu mengingat konsep torka, yakni efek rotasi yang diakibatkan oleh suatu gaya. Agar bola setelah ditendang dapat berputar, maka pada saat kaki mengenai bola, kaki tadi haruslah menghasilkan sebuah torka terhadap bola. Besarnya torka dapat didefinisikan dalam persamaan:

Dengan F adalah vektor gaya yang mengenai bola dan r adalah jari-jari bola yang tegak lurus dengan gaya.

Untuk itu, maka titik tendang pada bola yang dianjurkan adalah pada posisi yang bukan menuju pusat bola. Garis bagian kaki yang menendang haruslah agak menyamping dari pusat bola. Hal ini agar gaya tendang menghasilkan suatu torka yang akan memutar bola setelah ditendang. Semakin besar torka ini, maka akan membuat putaran bola makin cepat dan nantinya lintasan bola akan semakin melengkung.

 

Gambar 3. Posisi kaki saat menendang bola

 

Selama menjalani karir sebagai pemain bola, Roberto Carlos dianggap sebagai salah seorang bintang yang bersinar, dimana ia dikenal mampu menghasilkan tendangan yang sangat cepat.

Catatan kecepatan bola yang ditendang oleh Roberto Carlos mampu mencapai 151 km/jam atau sekitar 42 m/s. Jika kita menganalisa dengan menggunakan konsep perubahan momentum (impulse). Dimana menurut Prof. James Watkins, seorang peneliti bidang olahraga, ia mengatakan bahwa waktu rata-rata tumbukan antara kaki dengan bola adalah selama 0.05 detik, jika kecepatan bola setelah ditendang adalah sebesar 30 m/s dan massa bola adalah sebesar 0.45 kg, maka kita dapat mengestimasi gaya tendangan yang diperlukan, yaitu sebesar 270 newton! suatu nilai yang cukup besar.

Semoga bermanfaat...

Posted in: