.webp)
Sepakbola adalah olahraga energi tinggi yang ditonton jutaan pasang mata di berbagai negara. Namun tidak banyak yang menyadari ilmu di baliknya. Dari dinamika bola hingga sudut tendangan, segala sesuatu dalam sepakbola memiliki sisi ilmiah.
Mulai dari melempar bola, menerbangkan bola, dan berlari di lapangan hingga menangani pembawa bola, permainan ini menawarkan peluang bagus untuk memahami beberapa konsep penting fisika, seperti dikutip dari Interesting Engineering.
Berat dan Massa
Dalam konteks sains dan teknik, berat didefinisikan sebagai gaya yang bekerja pada suatu benda, dalam hal ini bola, akibat gaya gravitasi.
SCROLL TO CONTINUE WITH CONTENT
Di sisi lain, massa adalah ukuran jumlah materi dalam bola atau benda lain. Ini mengukur jumlah materi bola terlepas dari lokasinya di alam semesta atau gaya gravitasi yang diterapkan padanya. Penting juga untuk dicatat bahwa massa bola sepak adalah sama di Bulan dan di Bumi.
Jika bola sepaknya berat, akan sulit untuk ditendang. Selain itu, bobot pemain juga ikut bermain. Semakin banyak bobot pemain sepakbola, semakin keras mereka bisa menendang bola. Satu-satunya downside ke pemain seperti itu adalah bahwa kemampuan mereka untuk berlari, dan kecepatan lebih rendah dibandingkan dengan pemain sepakbola yang beratnya lebih ringan dan lebih bugar secara fisik.
Gesekan
Sederhananya, gesekan adalah gaya resistensi terhadap gerakan relatif lapisan fluida, permukaan padat, dan elemen material yang saling meluncur. Ada empat jenis gesekan yaitu:
- Statis
- Geser
- Bergulir
- Cairan
Tiga yang pertama, gesekan statis, geser, dan menggelinding terjadi antara dua atau lebih permukaan padat. Gesekan fluida, seperti namanya, terjadi pada gas dan fluida.
Dalam sepakbola, gaya gesekan mencegah bola bergerak maju atau mundur selamanya ketika ditendang oleh pemain. Hal ini didasarkan pada kenyataan bahwa bola sepak yang bergesekan dengan tanah menyebabkan gaya tahanan (gesekan) yang memperlambat bola. Kekuatan ini dapat bekerja untuk atau melawan tim karena dapat mencegah bola melewati tiang gawang.
Gaya Gravitasi
Gravitasi adalah gaya alam yang bekerja pada semua benda yang memiliki massa atau energi. Ini termasuk bintang, planet, galaksi, dan bahkan cahaya. Ini adalah kekuatan yang memberi bobot pada semua benda fisik di planet kita. Bahkan Bulan memiliki gaya gravitasi yang bertanggung jawab atas pasang surut air laut.
Dalam konteks sepakbola, gaya ini berdampak besar pada bagaimana bola terbang. Jika tidak ada gravitasi, bola sepak hanya akan terus terbang di udara dan tidak pernah kembali ke lapangan sepakbola. Para pemain tetap "membumi" karena gaya gravitasi yang bekerja pada mereka karena berat. Jika gravitasi diubah, itu akan mengubah seberapa rendah atau tinggi bola terbang saat ditendang.
Selanjutnya: Momentum, Kecepatan, Efek Magnus, Bola Melengkung
Simak juga Video: Sederet Tragedi Persepakbolaan dalam Catatan Sejarah Dunia
Momentum
Berdasarkan mekanika Newton, momentum linier mengacu pada produk kecepatan dan massa suatu benda. Tidak seperti gaya lainnya, itu adalah besaran vektor yang memiliki arah dan besaran. Momentum juga dapat didefinisikan sebagai dorongan yang diperoleh oleh benda yang bergerak (bola sepak).
Momentum mempengaruhi seberapa jauh bola bergerak ketika ditendang. Jika pemain memiliki banyak momentum ketika mereka bersentuhan dengan bola dan menendangnya, ia akan bergerak lebih cepat. Di sisi lain, jika tidak ada momentum yang cukup, jarak yang ditempuh bola akan semakin kecil terlepas dari seberapa keras bola ditendang.
Momentum dihitung dengan mengalikan kecepatan dan massa bola. Sebagai contoh: 67 mph (kecepatan) x 400 gram (massa) = 26.800.
Kecepatan
Kecepatan didefinisikan sebagai kecepatan suatu benda (bola sepak) dalam arah tertentu. Jika tidak tahu kecepatan bola, kalian tidak akan bisa mendapatkannya. Juga, jika kalian mengetahui kecepatan gerakannya saat menendangnya, kalian dapat secara akurat mengopernya ke anggota tim lain secara akurat.
Mengetahui potensi arah bola sangat penting dalam sepakbola terutama sepakbola dalam ruangan karena lapangannya lebih kecil dibandingkan dengan lapangan sepakbola konvensional. Misalnya, jika tidak ingin bola keluar dari batas yang ditentukan, kalian harus menyadari kecepatannya saat menendangnya.
Efek Magnus
Setiap kali bola ditendang dari pusat, gaya menyebabkan bola berputar baik searah jarum jam atau berlawanan arah jarum jam. Bagaimana bola melengkung ketika di udara tergantung pada kecepatan putaran dan arahnya. Prinsip yang sama berlaku untuk bola melengkung dalam permainan bisbol populer. Saat pemain melempar bola, pelempar menciptakan putaran cepat yang mengakibatkan bola melengkung saat terbang.
Efek Magnus didefinisikan sebagai kurva bola selama penerbangan. Saat bola berputar, gaya gesekan antara udara dan permukaan bola menyebabkan udara di sekitarnya mencapai arah putaran. Pada putaran atas, bola mengakibatkan kecepatan udara di bagian atas/bagian bola berkurang dibandingkan dengan kecepatan udara di bagian bawah.
Efek ini sebagai akibat dari kecepatan tangensial bola di bagian setengah atas yang bergerak berlawanan arah dengan aliran udara. Di sisi lain, kecepatan tangensial bola di bagian bawah bergerak ke arah yang sama dengan aliran udara.
Karena kecepatan udara resultan yang bekerja di bagian atas bola lebih kecil dibandingkan dengan yang ada di bagian bawah, tekanan yang diberikan di bagian atas bola meningkat. Ini menghasilkan gaya ke bawah yang baru. Seperti yang dinyatakan oleh prinsip Bernoulli, ketika kecepatan udara berkurang, tekanan udara meningkat. Kebalikannya juga benar.
Ringkasnya, ketika bola sepak ditendang di tengah, bola itu berputar berlawanan arah jarum jam dan gaya Magnus bekerja di sisi kiri sehingga bola melengkung ke kiri.
Di sisi lain, ketika ditendang ke kiri dari tengah, secara otomatis berputar searah jarum jam dan gaya Magnus bekerja di sisi kanannya menyebabkannya melengkung ke kanan.
Akibatnya, bola bisa menyimpang beberapa meter dari lintasan semula pada saat mengenai tiang gawang. Memahami bagaimana gaya-gaya ini memengaruhi arah bola akan berguna saat mencoba mencetak gol karena menyulitkan penjaga gawang untuk mengetahui arah mana yang akan diambil bola.
Bola Melengkung atau Berputar
Sadio Mané dan Mohamed Salah terkenal menguasai seni melengkungkan bola. Fisika di balik bola melengkung dan berputar adalah, jika pemain menendang bola tepat sejajar dengan pusat massanya, bola tidak akan berputar tetapi tendangan yang keluar dari tengah akan menyebabkan bola berputar.
Melengkung, berputar, atau menekuk disebabkan oleh gaya yang disebut Efek Magnus yang dihasilkan ketika gelombang udara bergerak di atas bola yang berputar. Saat udara mengalir di atas permukaan bola, lapisan batas tipis udara dibuat dan menempel di permukaan. Saat udara mendekati bagian belakang bola, lapisan udara berakhir karena tidak dapat tetap menempel di permukaan, melainkan pecah menciptakan serangkaian pusaran di belakang bola.
Ringkasnya, saat bola berputar, udara di sisi yang bergerak bergerak ke arah yang sama tetapi pecah saat bola berhenti berputar. Udara di sisi yang berlawanan segera pecah. Hukum III Newton berperan di sini, gaya reaksi udara pada bola, mengubah jalur bola sehingga memaksanya melengkung ke arah yang ditunjukkan.
Saat bola tidak berputar, aliran udara di sekitar bola sepak adalah simetris. Perbedaan tekanan antara bagian belakang dan depan bola menciptakan gaya hambat.
Sepertinya, memahami bagaimana pengaruh fisika terhadap sepakbola akan sangat membantu pesepak bola menjadi pemain yang lebih baik, bahkan memenuhi syarat untuk bermain di tim ternama.
