PERUBAHAN GAYA INTERNAL DAN EKSTERNAL OTOT TUBUH DALAM OLAHRAGA GLOBAL
Pengertian Gaya
Tidak ada sesuatu yang diam atau bergerak dengan sendirinya. Kalau kita diam kemudian hendak bergerak, harus ada pengaruh atau ada sebab. Objek itu mulai bergerak bila didorong atau ditarik, yaitu bila ada gaya bekerja padanya. Gaya itu dapat menghasilkan gerak, menghentikan gerak, atau menghambat gerak. Gaya itu dapat menambah kecepatan, mengurangi kecepatan atau mengubah gerak objek. Gaya itu dapat mendorong atau menarik untuk menimbulkan gerak atau dapat membuat objek itu diam. Gaya adalah sesuatu yang dapat mendorong atau menarik dengan cara kontak langsung atau lewat gravitasi untuk mengubah gerak suatu objek. Jadi yang dimaksud dengan gaya adalah:
"Sesuatu yang menyebabkan terjadinya perubahan keadaan (dari diam ke gerak, dari gerak ke diam, atau perubahan bentuk, atau perubahan kecepatan)."
Contoh: mendorong dinding bangunan tidak ada perubahan gerak, tetapi ada perubahan kimia/panas. Memukul pintu kayu tidak ada perubahan keadaan, tetapi ada perubahan bentuk, pintu kayu patah atau kepalan tangan bengkak.
Bekerjanya gaya dapat internal atau eksternal. Gaya internal adalah gaya yang dihasilkan oleh tubuh yang dikenakan pada benda atau badan lain, sedangkan gaya eksternal adalah gaya dari luar tubuh. Dalam kinesiologi gaya internal adalah gaya-gaya otot yang bekerja pada berbagai struktur badan. Gaya eksternal yang paling terkenal adalah berat atau gaya gravitasi. Tahanan angin, tahanan air, dan gesekan adalah gaya-gaya yang dihasilkan oleh objek yang bekerja pada badan adalah gaya-gaya eksternal.
Ada beberapa jenis gaya, yaitu :
Contoh: mendorong dinding bangunan tidak ada perubahan gerak, tetapi ada perubahan kimia/panas. Memukul pintu kayu tidak ada perubahan keadaan, tetapi ada perubahan bentuk, pintu kayu patah atau kepalan tangan bengkak.
Bekerjanya gaya dapat internal atau eksternal. Gaya internal adalah gaya yang dihasilkan oleh tubuh yang dikenakan pada benda atau badan lain, sedangkan gaya eksternal adalah gaya dari luar tubuh. Dalam kinesiologi gaya internal adalah gaya-gaya otot yang bekerja pada berbagai struktur badan. Gaya eksternal yang paling terkenal adalah berat atau gaya gravitasi. Tahanan angin, tahanan air, dan gesekan adalah gaya-gaya yang dihasilkan oleh objek yang bekerja pada badan adalah gaya-gaya eksternal.
Ada beberapa jenis gaya, yaitu :
- Gaya berat/gaya gravitasi. Gaya gravitasi merupakan gaya luar yang harus ditentang oleh badan manusia dalam semua geraknya. Gaya inilah yang memberikan berat kepada badan dan disebut sebagai berat badan. Bila orang membawa sebuah bola ditangan maka tarikan gravitasi dirasakan sebagai beratnya bola.
- Gaya tahanan. Gaya ini merupakan gaya eksternal. Bahwa percepatan ada yang positif dan ada yang negatif. Percepatan negatif merupakan perlambatan gerak. Gerak yang diperlambat disebabkan oleh karena adanya tahanan. Tahanan banyak jenisnya, misal: angin pasang (tahanan udara), kekuatan lawan yang menahan aksi kita, beban yang kita pukul, gerak anggota tubuh yang berlawanan dengan aksi juga merupakan tahanan. Bola yang menggelinding di rumput, makin lama makin lambat dan akhirnya berhenti karena adanya tahanan. Seorang yang berenang juga mengalami tahanan oleh air (tahanan air).
- Gaya gesekan (friction). Merupakan salah satu gaya yang juga merupakan tahanan. Gesekan terjadi apabila dua benda saling kontak pada permukaan yang sama oleh adanya gaya yang bekerja dari benda yang satu terhadap yang lain atau sebaliknya. Dalam aktivitas olahraga saat bergerak dan ingin mempertahankan atau mempercepat gerak, gaya gesek harus diperbesar. Besarnya gaya gesekan ditentukan oleh besarnya (berat benda) dan oleh sifat permukaan benda yang saling kontak (koefisien gesekan).
- Gaya kontraksi otot atau kekuatan. Gaya ini merupakan gaya dari dalam tubuh yang merupakan salah satu gaya yang penting dalam dunia olahraga. Kontraksi dapat diterjemahkan dengan tegangan atau pengerahan kekuatan yang dihasilkan oleh serabut-serabut otot. Sebenarnya kontraksi otot itu tidak lain adalah suatu proses pengubahan dari energi kimia menjadi mekanis dan panas. Arah dari gerakan tergantung dari arah yang dikerahkan oleh kekuatan yang bersangkutan. Sebuah benda yang dalam keadaan diam, akan bergerak kearah kanan bila ada kekuatan yang menariknya dari sebelah kanan. Efek dari kekuatan selalu sesuai dengan arah dari bekerjanya kekuatan tersebut.
Dalam aktivitas olahraga, kita mengenal gaya postulat (propulsive force) dan gaya tahanan (resistance force). Gaya postulat adalah gaya yang menyebabkan gerakan positif atau gerak laju, misalnya gaya dorong dari tungkai waktu berlari (menolakkan kaki ke tanah) atau pada renang saat telapak tangan menolak air kearah paha. Gaya ini disebut juga gaya dinamis. Gaya tahanan adalah gaya yang menyebabkan gerakan negatif atau hambatan gerak, misalnya gaya tahan dari tungkai waktu mendaratkan kaki ke tanah atau pada renang saat tangan diangkat dari dalam air.
Dirumuskan :
Bila Gaya Propulsive (GP) lebih besar dari Gaya Resistance (GR), maka akan terjadi gerak
Bila Gaya Propulsive (GP) sama dengan Gaya Resistance (GR), maka akan diam/seimbang
Bila Gaya Propulsive (GP) lebih kecil dari Gaya Resistance (GR), maka tidak akan terjadi gerak.
Aspek-Aspek Pada Gaya
Bagaimana gaya itu berpengaruh pada suatu objek ditentukan oleh beberapa hal : Yaitu besarnya gaya, Arah bekerjanya gaya dan titik perkenaan gaya yang tepat pada objek.
Agar dapat menjelaskan gaya, tiga sifat ini harus dikenali dan diperhitungkan. Suatu perubahan dari salah satu sifat ini akan mengubah sifat gerak. Dua gaya yang besarnya masing-masing bekerja pada arah yang sama dan horisontal segaris, titik berat objek akan menghasilkan gerak linier. Dua gaya yang sama, bekerja pada arah yang sama tetapi tidak horisontal segaris dengan titik berat objek akan menyebabkan gerak rotasi. Selanjutnya tidak akan ada gerak, jika dua gaya ini bekerja pada titik yang sama tetapi berlawanan arah.
Besarnya Gaya
Gaya gravitasi merupakan gaya luar yang harus ditentang oleh badan manusia dalam semua geraknya. Gaya inilah yang memberikan berat kepada badan dan disebut sebagai berat badan. Bila orang membawa sebuah bola ditangan maka tarikan gravitasi dirasakan sebagai beratnya bola. Bola berada ditangan selama gaya yang berlawanan arah yang bekerja pada tangan dan bola sama besar dan dapat mengimbangi gaya gravitasi kearah bawah. Dalam contoh ini gaya yang sama dan berlawanan arah adalah gaya otot. Bila gaya yang menentang gravitasi itu dipindahkan, bola akan jatuh dan tarikan gravitasi jelas terlihat dalam gerakan ke bawah dari bola. Beratrnya bola merupakan besarnya gaya gravitasi yang bekerja pada bola.
Besarnya gaya yang dapat dihasilkan oleh badan berbeda-beda pada tempat-tempat yang berbeda. Makin jauh objek dari pusat bumi, makin kecil tarikan gravitasi dan makin kurang beratnya.
Besarnya gaya otot berbanding lurus dengan jumlah dan besarnya serabut-serabut otot yang berkontraksi. Jika otot itu berkontraksi sendiri-sendiri, akan lebih mudah untuk mengukur gaya yang dihasilkan oleh tiap-tiap otot pada gerak tertentu. Tetapi karena biasanya mereka itu bekerja dalam kelompok-kelompok, gaya atau kekuatan diukur kolektif atau bersama-sama. Biasanya untuk mengukur kekuatan otot maksimum dengan melakukan gerakan sederhana menentang tahanan dinamometer, timbangan pegas, atau instrumen sejenis. Instrumen itu bekerja sebagai tahanan terhadap pengungkit anatomi yang gayanya diberikan oleh sekelompok otot yang bekerja bersama untuk menghasilkan gerak pengungkit. Kelompok-kelompok otot yang sering diukur dengan cara ini ialah fleksor jari-jari (kekuatan memegang), fleksor siku, dan ekstensor lutut.
Meskipun tidak ada cara untuk menentukan jumlah gaya yang dihasilkan oleh sebuah otot, kekuatan potensialnya dapat dihitung dari ukuran-ukurannya, struktur internal dan perkiraan jumlah kilogram yang dihasilkan oleh rata-rata otot manusia per sentimeter persegi. Ukuran-ukuran eksternal otot dan struktur internalnya merupakan dasar untuk menentukan potongan melintang secara fisiologis, suatu istilah untuk suatu potongan yang tegak lurus pada seluruh serabut otot. Suatu studi tentang struktur internal dari berbagai jenis otot menunjukkan adanya berbagai macam susunan serabut-serabut otot. Dalam beberapa otot, serabut-serabutnya tersusun longitudinal atau memanjang. Dalam beberapa otot yang lain, ada yang berbentuk kumparan, ada yang berbentuk kipas, ada yang berbentuk bulu. Dengan demikian jelas bahwa potongan melintang dari otot yang berbentuk bulu (penniform) tidak akan mengenai sebagian besar serabut-serabutnya, oleh karena itu potongan melintang yang sebenarnya dari serabut-serabut otot adalah potongan yang memotong setiap serabut dalam otot itu. Potongan melintang tidak menggunakan jumlah serabut yang sebenarnya, tetapi ukuran ini cukup mendekati dalam memperkirakan gaya potensial otot. Potongan fisiologis diperoleh dengan menjumlahkan panjangnya garis-garis yang mengiris secara tegak lurus serabut-serabutnya.
Titik Tangkap Gaya
Titik tangkap gaya adalah titik dimana gaya dikenakan kepada suatu objek. Untuk gaya gravitasi titik ini selalu melewati titik berat objek. Untuk keperluan praktis dapat diperkirakan bahwa titik perkenaan gaya otot adalah titik perlekatan otot pada tulang yang bekerja sebagai pengungkit. Titik ini biasanya sama dengan insersio otot atau perlekatan otot pada bagian distal. Tetapi secara teknis ini merupakan titik potong antara garis gaya dan sumbu mekanik dari tulang atau segmen yang bekerja sebagai pengungkit anatomik. Sumbu ini tidak harus berjalan sepanjang batang tulang, sebagian besar sumbu itu dapat terletak diluar batang tulang itu, seperti pada femur. Sumbu mekanik suatu tulang atau segmen adalah garis lurus yang menghubungkan titik tengah sendi pada satu ujung dengan titik tengah sendi pada ujung yang lain, atau pada segmen terminal (yang terletak paling ujung), dengan ujung distalnya.
Arah Gaya
Arah suatu gaya adalah sepanjang garis geraknya. Karena gaya gravitasi menarik semua objek ke arah pusat bumi, maka arah gravitasi adalah vertikal ke bawah. Gaya gravitasi yang bekerja pada suatu objek digambarkan sebagai vektor yang arahnya kebawah mulai dari titik berat objek.
Arah gaya otot digambarkan oleh arah dari garis tarikan otot. Arah ini ditunjukkan oleh sudut tarikan otot yang dibentuk oleh garis tarikan otot dan bagian dari sumbu mekanik yang terletak diantara titik perkenaan gaya dari sumbu putar (fulcrum).
Analisis Gaya
Secara grafik, besarnya gaya digambarkan dengan panjangnya garis vektor. Titik penggunaan gaya adalah titik dimana gaya itu mulai bekerja dan arahnya selalu ke arah menguncupnya otot. Garis vektor menggambarkan garis gaya, dan kepala panah menunjukkan arah penggunaan gaya.
Sudut Tarikan
Sebagaimana halnya dengan setiap vektor, suatu gaya dapat diuraikan menjadi komponen vertikal dan komponen horisontol yang besarnya masing-masing komponen itu bergantung pada sudut dimana gaya bekerja. Bila gaya itu gaya otot, besarnya sudut tarikan otot berubah sesuai dengan perubahan geraknya sdendiri yang berakibat berubah juga besarnya komponen-komponen vertikal dan horisontal. Perubahan ini berpengaruh langsung pada efektifitas dari gaya tarik otot dalam menggerakkan pengungkit tulang. Makin besar sudut antara 0 - 90 derajat, makin besar komponen vertikalnya dan makin kecil komponen horisontalnya.
Komponen vertikal dari kontraksi otot selalu tegak lurus pada batang pengungkit dan disebut komponen rotasi. Komponen rotasi inilah yang menggerakkan pengungkit (tulang yang bekerja sebagai batang pengungkit). Komponen horisontal sejajar dengan batang pengungkit dan disebut komponen nonrotasi. Komponen nonrotasi ini tidak menggerakkan pengungkit. Sudut tarikan dari kebanyakan otot dalam keadaan istirahat besarnya kurang dari 90 derajat. Hal ini berarti bahwa komponen nonrotasi arahnya menuju ke fulcrum atau sendi sebagai sumbu putar, yang merupakan stabilisator. Dengan menarik tulang menurut sumbu memanjangnya menuju ke sendi akan membantu memelihara keterpaduan sendi. Oleh karenanya dikatakan bahwa gaya otot mempunyai dua fungsi sekaligus, yaitu menggerakkan dan stabilisasi. Tugas stabilisasi adalah membantu ligamenta-ligamenta, suatu contoh yang sangat baik dari efisiensi badan, karena otot-otot melakukan tugas stabilisasi ini hanya selama segmen itu bergerak.
kadang-kadang sudut tarikan otot menjadi lebih besar dari sudut siku-siku, yang berarti bahwa komponen nonrotasi otot arahnya menjauhi sendi dan oleh karenanya merupakan komponen dislokasi yang akan memperlemah sendi. Tetapi dalam banyak hal keadaan ini tidak akan terjadi, dan kalau sampai terjadi otot sudah mendekati kemampuan memendeknya dan oleh karenanya tidak menghasilkan gaya yang besar.
Bila sudut tarikan 90 dejarat, gaya seluruhnya rotasi. Bila sudut tarikan 45 derajat, komponen-komponen rotasi dan stabilisasi sama. Karena sudut tarikan otot biasanya tetap kurang dari 45 dejarat, lebih banyak gaya otot pada waktu bekerja menstabilkan sendi daripada menggerakkan pengungkit atau segmen. Kenyataannya ada beberapa otot yang sudut tarikannya begitu kecilnya sehingga sumbangannya kepada gerak nampaknya dapat diabaikan. Hal ini nampak pada otot-otot coracobrachialis dan subclavius. Menarik untuk dicatat bahwa anggota badan sebelah atas seringkali dituntut untuk melakukan gerakan-gerakan yang kuat, penuh tenaga maupun menahan berat badan dalam posisi menggantung. Sendi-sendi yang memikul beban yang berat adalah sendi bahu dan sendi sternoklavikularis. Sendi-sendi itu akan mudah mengalami dislokasi jika tidak ada otot-otot coracobracialis dan subclavius yang menarik tulang-tulang menuju kearah sendi-sendi proksimalnya dan dengan demikian bekerja menstabilkan atau memperkuat sendi-sendi ini.
Titik tangkap gaya adalah titik dimana gaya dikenakan kepada suatu objek. Untuk gaya gravitasi titik ini selalu melewati titik berat objek. Untuk keperluan praktis dapat diperkirakan bahwa titik perkenaan gaya otot adalah titik perlekatan otot pada tulang yang bekerja sebagai pengungkit. Titik ini biasanya sama dengan insersio otot atau perlekatan otot pada bagian distal. Tetapi secara teknis ini merupakan titik potong antara garis gaya dan sumbu mekanik dari tulang atau segmen yang bekerja sebagai pengungkit anatomik. Sumbu ini tidak harus berjalan sepanjang batang tulang, sebagian besar sumbu itu dapat terletak diluar batang tulang itu, seperti pada femur. Sumbu mekanik suatu tulang atau segmen adalah garis lurus yang menghubungkan titik tengah sendi pada satu ujung dengan titik tengah sendi pada ujung yang lain, atau pada segmen terminal (yang terletak paling ujung), dengan ujung distalnya.
Arah Gaya
Arah suatu gaya adalah sepanjang garis geraknya. Karena gaya gravitasi menarik semua objek ke arah pusat bumi, maka arah gravitasi adalah vertikal ke bawah. Gaya gravitasi yang bekerja pada suatu objek digambarkan sebagai vektor yang arahnya kebawah mulai dari titik berat objek.
Arah gaya otot digambarkan oleh arah dari garis tarikan otot. Arah ini ditunjukkan oleh sudut tarikan otot yang dibentuk oleh garis tarikan otot dan bagian dari sumbu mekanik yang terletak diantara titik perkenaan gaya dari sumbu putar (fulcrum).
Analisis Gaya
Secara grafik, besarnya gaya digambarkan dengan panjangnya garis vektor. Titik penggunaan gaya adalah titik dimana gaya itu mulai bekerja dan arahnya selalu ke arah menguncupnya otot. Garis vektor menggambarkan garis gaya, dan kepala panah menunjukkan arah penggunaan gaya.
Sudut Tarikan
Sebagaimana halnya dengan setiap vektor, suatu gaya dapat diuraikan menjadi komponen vertikal dan komponen horisontol yang besarnya masing-masing komponen itu bergantung pada sudut dimana gaya bekerja. Bila gaya itu gaya otot, besarnya sudut tarikan otot berubah sesuai dengan perubahan geraknya sdendiri yang berakibat berubah juga besarnya komponen-komponen vertikal dan horisontal. Perubahan ini berpengaruh langsung pada efektifitas dari gaya tarik otot dalam menggerakkan pengungkit tulang. Makin besar sudut antara 0 - 90 derajat, makin besar komponen vertikalnya dan makin kecil komponen horisontalnya.
Komponen vertikal dari kontraksi otot selalu tegak lurus pada batang pengungkit dan disebut komponen rotasi. Komponen rotasi inilah yang menggerakkan pengungkit (tulang yang bekerja sebagai batang pengungkit). Komponen horisontal sejajar dengan batang pengungkit dan disebut komponen nonrotasi. Komponen nonrotasi ini tidak menggerakkan pengungkit. Sudut tarikan dari kebanyakan otot dalam keadaan istirahat besarnya kurang dari 90 derajat. Hal ini berarti bahwa komponen nonrotasi arahnya menuju ke fulcrum atau sendi sebagai sumbu putar, yang merupakan stabilisator. Dengan menarik tulang menurut sumbu memanjangnya menuju ke sendi akan membantu memelihara keterpaduan sendi. Oleh karenanya dikatakan bahwa gaya otot mempunyai dua fungsi sekaligus, yaitu menggerakkan dan stabilisasi. Tugas stabilisasi adalah membantu ligamenta-ligamenta, suatu contoh yang sangat baik dari efisiensi badan, karena otot-otot melakukan tugas stabilisasi ini hanya selama segmen itu bergerak.
kadang-kadang sudut tarikan otot menjadi lebih besar dari sudut siku-siku, yang berarti bahwa komponen nonrotasi otot arahnya menjauhi sendi dan oleh karenanya merupakan komponen dislokasi yang akan memperlemah sendi. Tetapi dalam banyak hal keadaan ini tidak akan terjadi, dan kalau sampai terjadi otot sudah mendekati kemampuan memendeknya dan oleh karenanya tidak menghasilkan gaya yang besar.
Bila sudut tarikan 90 dejarat, gaya seluruhnya rotasi. Bila sudut tarikan 45 derajat, komponen-komponen rotasi dan stabilisasi sama. Karena sudut tarikan otot biasanya tetap kurang dari 45 dejarat, lebih banyak gaya otot pada waktu bekerja menstabilkan sendi daripada menggerakkan pengungkit atau segmen. Kenyataannya ada beberapa otot yang sudut tarikannya begitu kecilnya sehingga sumbangannya kepada gerak nampaknya dapat diabaikan. Hal ini nampak pada otot-otot coracobrachialis dan subclavius. Menarik untuk dicatat bahwa anggota badan sebelah atas seringkali dituntut untuk melakukan gerakan-gerakan yang kuat, penuh tenaga maupun menahan berat badan dalam posisi menggantung. Sendi-sendi yang memikul beban yang berat adalah sendi bahu dan sendi sternoklavikularis. Sendi-sendi itu akan mudah mengalami dislokasi jika tidak ada otot-otot coracobracialis dan subclavius yang menarik tulang-tulang menuju kearah sendi-sendi proksimalnya dan dengan demikian bekerja menstabilkan atau memperkuat sendi-sendi ini.
Sistem Kontrol Anastomik
Sudut tarikan yang kecil yang dimiliki oleh sebagian besar otot pada posisi istirahat telah kita bicarakan. Andaikan tidak ada alat-alat anatomik bekerja sebagai sistem kontrol tunggal tetap beberapa otot mungkin tidak dapat menghasilkan gerak apapun. kontrol anatomik bekerja dengan tujuan yang sama dengan kontrol mekanik, yaitu mengubah arah gaya dengan cara mengubah sudut tarikan otot. Misalnya sudut tarikan otot gracillis bertambah besar dengan adanya tonjolan condiles medialis diatas dan dibawah sendi lutut yang dilewati oleh tendo sebelum melekat pada tibia. Tulang patela bekerja dengan tujuan yang sama untuk otot quadriceps femoris dengan memperbesar sudut tarikan pada waktu otot ini lewat didepan lutut.
Sebuah katrol mengubah sudut tarikan sehingga mengubah sifat gerakan seperti dilukiskan oleh otot peroneus longus, yang lewat dibelakang maleolus lateralis sebelum membelok dibawah telapak kaki dan melekat pada cuniforme pertama dan dasar dari tulang metatarsal pertama, untuk membuat gerak plantar fleksi telapak kaki pada sendi pergelangan kaki. Jika otot ini lewat didepan maleolus, sudut tarikannya akan bergeser kedepan sendi pergelangan kaki, dan ini akan menyebabkan gerak dorso-fleksi dari telapak kaki.
Analisis Gaya Eksternal
Uraian gaya luar kedalam gaya-gaya komponen yang bekerja pada sudut siku-siku dilakukan dengan cara yang sama seperti telah diterangkan pada gaya otot, dan akan digunakan bila gaya itu digunakan pada sudut miring. Misalnya, Jika orang mendorong meja dengan berdiri dekat padanya dengan lengan-lengan kearah depan-bawah maka hanya sebagian dari gaya yang akan mendorong meja kedepan. Gaya dikenakan kepada meja pada sudut miring dan dengan demikian mempunyai komponen vertikal dan komponen horisontal. Meja akan bergerak atau tidak bergerak, bergantung pada jumlah gaya yang digunalan dalam arah horisontal. Jika gayanya cukup besar, hanya komponen horisontal dari gaya itu yang akan mengatasi tahanan meja untuk dapat bergerak. Komponen ke arah bawah hanya akan mendorong meja kearah lantai dan menambah gesekan antara meja dan lantai.
Makin dekat orang dapat menggunakan semua gaya yang dikeluarkan dalam arah gerak yang diinginkan, maka efisien geraknya. Contoh lain dari prinsip ini dapat ditunjukkan pada gerak menarik. Jika sebuah benda yang berat ditarik dengan tali yang terlalu pendek, yang timbul adalah komponen angkat yang relatif besar dan komponen tarik kedepan yang kecil. Karena tujuannya adalah untuk menarik benda itu secara horisontal, akan lebih efisien kalau digunakan tali yang panjang, karena akan memberikan komponen horisontal atau komponen tarik yang lebih besar.
Memadukan Gaya
Seringkali dua gaya atau lebih digunakan pada objek yang sama, sebuah perahu dapat dikenai dua gaya, misalnya angin dan dayung. Gaya yang satu cendrung mendorong perahu keutara sedang gaya yang lain ketimur. Lintasan melayangkan bola yang ditendang merupakan hasil dari gaya diberikan oleh penendang, gaya gravitasi dan gaya angin kalau ada. Di dalam badan jarang terjadi sebuah otot yang bekerja sendiri. Misalnya sekurang-kurangnya ada empat otot yang bekerja dalam fleksi lengan bawah, dan lebih dari lima otot yang bekerja dalam fleksi tungkai bawah pada sendi lutut. Pengaruh dari gaya gabungan pada manusia yang menyebabkan atau mengubah gerak dapat digolongkan menurut arah dan penggunaannya menjadi tiga jenis yaitu: Linier, konkruen, dan paralel.
Gaya-Gaya Linier
Gaya-gaya yang bekerja dalam arah yang sama pada garis gerak yang sama disebut gaya-gaya linier. Jika dorongan horisontal diberikan kepada sebuah perabot dan dorongan itu bekerja segaris dengan titik berat objek, objek itu akan bergerak kedepan dalam arah horisontal, asalkan tidak ada gaya hambat atau tahanan. Jika ada gaya lain bekerja pada perabot itu segaris dengan gaya pertama dan arahnya sama, resultante dari dua gaya itu sama dengan jumlah dari dua gaya tersebut. Sama halnya, jika dua gaya itu bekerja dalam arah yang berlawanan, resultantenya masih sama dengan jumlah aljabar dari dua gaya tersebut.
Gaya-Gaya Konkruen
Gaya-gaya yang bekerja pada satu titik tetapi pada sudut-sudut yang berbeda disebut gaya-gaya konkruen. Beberapa pemain football saling mendorong dalam bloking memberikan gaya-gaya yang berlawanan dan dapat dipandang sebagai bekerja pada satu titik. Besarnya resultante dari bloking itu dapat dicari dengan menggunakan cara gabungan vektor-vektor seperti telah kita bahas dalam uraian tentang menggabungkan vektor. Hal yang penting untuk diingat adalah bahwa besarnya resultante beberapa gaya konkruen bukanlah jumlah aljabarnya, dan arah resultante dari dua gaya konkruen bukanlah tengah-tengah diantara kedua gaya tersebut kecuali dua gaya itu sama besarnya. Resultante dari beberapa gaya konkruen bergantung pada besarnya masing-masing gaya dan sudut penggunaannya yaitu arah dari masing-masing gaya tersebut. Resultante dari gaya-gaya ini dapat dihitung dengan rumus jajaran genjang, dimana resultantenya adalah diagonal dari jajaran genjang itu.
Gaya-Gaya Paralel
Kecuali gaya-gaya linier dimana semua gaya bekerja pada garis gerak yang sama, dan gaya-gaya konkruen dimana gaya-gaya bekerja pada satu titik tetapi pada sudut-sudut yang berbeda, masih ada situasi yang lain dimana gaya-gaya tidak pada satu garis gerak melainkan paralel atau sejajar satu sama lain dan bekerja pada titik-titik yang berbeda. Dua orang yang mengangkat beban diantara mereka. Masing-masing mengeluarkan gaya keatas pada ujung-ujung beban sementara beban itu menghasilkan gaya kebawah diantara mereka. Disini ada tiga gaya paralel, dua gaya pada satu arah sedangkan yang satu lagi pada arah yang berlawanan. Tiga gaya itu semua bekerja pada satu objek tetapi pada titik-titik yang berbeda.
Contoh lain dari situasi ini adalah pada waktu tangan membawa beban pada posisi fleksi lengan bawah sehingga sudut tarikan otot biseps 90 derajat. Gaya gravitasi digambarkan sebagai bekerja pada dua titik yang berbeda dan mendorong lengan bawah dan beban kebawah, sementara gaya dari otot biseps bekerja pada arah yang berlawanan pada titik yang lain akan menarik lengan bawah keatas. Tiga gaya itu semua adalah paralel satu sama lain tetapi bekerja pada titik-titik yang berbeda.
Pengaruh gaya-gaya paralel pada objek bergantung pada besar, arah dan titik penggunaan dari masing-masing gaya. Gaya-gaya paralel dapat bekerja pada arah yang sama atau berlawanan. Mereka itu saling seimbang dan tidak timbul gerak atau dapat menimbulkan gerak-gerak linier atau rotasi. Resultan dari gaya-gaya ini adalah penjumlahan dari besarnya gaya-gaya tersebut.
Menguraikan Gaya
Memadukan dua gaya atau lebih menjadi satu gaya merupakan resultan dari gaya-gaya. Sebaliknya sebuah gaya dapat diuraikan (dipilah, dipecah) menjadi dua buah komponen. Kedua komponen ini harus sedemikian besar dan sedemikian arahnya, hingga membentuk sebuah jajaran genjang.
Gaya Sentrifugal Dan Gaya Sentripetal
Gaya sentrifugal dan sentripetal adalah gaya yang dihasilkan oleh gerak berputar yang dalam aktifitas olahraga dapat memberi bantuan kepada atlet tetapi dalam hal-hal yang lain dapat merupakan suatu hambatan yang harus dihilangkan. Gaya sentrifugal adalah gaya yang menyebabkan benda yang sedang berputar akan lari meninggalkan pusat putaran. Menurut ahli fisika gaya ini merupakan gaya fiktif. Bila benda bergerak melingkar, benda tersebut akan berusaha untuk mengingkari gerak melingkarnya dan cendrung untuk melepaskan diri dari lingkarannya. Misalnya pada pengendara sepeda atau sepeda motor dengan kecepatan tinggi mampu berputar pada dinding. Kecepatan berputar dari sepeda /motor akan membangkitkan gaya sentrifugal. Gaya inilah yang menyebabkan sepeda/motor dapat melekat pada dinding yang tegak. Sedangkan dinding yang bergetar dan menahan agar sepeda/motor tidak lepas keluar adalah gaya sentripetal. Gaya sentrifugal disebut juga gaya tengensial dan besarnya ditentukan oleh : Massa benda, Kecepatan, dan jari-jari dari lingkaran gerak.
Sedangkan yang dimaksud dengan gaya sentripetal adalah gaya yang bekerja kearah pusat lingkaran dan memaksa terjadinya gerak anguler. Jadi gaya sentripetal yang bekerja ke titik pusat lingkaran atau gaya yang mempertahankan gerak lingkaran dengan menghalangi kecendrungan inertial untuk bergerak keluar dari garis lurus. Gaya sentripetal ini merupakan gaya yang mengubah arah, bukan mengubah kecepatan.
Peranan dari gaya sentrifugal :
Sudut tarikan yang kecil yang dimiliki oleh sebagian besar otot pada posisi istirahat telah kita bicarakan. Andaikan tidak ada alat-alat anatomik bekerja sebagai sistem kontrol tunggal tetap beberapa otot mungkin tidak dapat menghasilkan gerak apapun. kontrol anatomik bekerja dengan tujuan yang sama dengan kontrol mekanik, yaitu mengubah arah gaya dengan cara mengubah sudut tarikan otot. Misalnya sudut tarikan otot gracillis bertambah besar dengan adanya tonjolan condiles medialis diatas dan dibawah sendi lutut yang dilewati oleh tendo sebelum melekat pada tibia. Tulang patela bekerja dengan tujuan yang sama untuk otot quadriceps femoris dengan memperbesar sudut tarikan pada waktu otot ini lewat didepan lutut.
Sebuah katrol mengubah sudut tarikan sehingga mengubah sifat gerakan seperti dilukiskan oleh otot peroneus longus, yang lewat dibelakang maleolus lateralis sebelum membelok dibawah telapak kaki dan melekat pada cuniforme pertama dan dasar dari tulang metatarsal pertama, untuk membuat gerak plantar fleksi telapak kaki pada sendi pergelangan kaki. Jika otot ini lewat didepan maleolus, sudut tarikannya akan bergeser kedepan sendi pergelangan kaki, dan ini akan menyebabkan gerak dorso-fleksi dari telapak kaki.
Analisis Gaya Eksternal
Uraian gaya luar kedalam gaya-gaya komponen yang bekerja pada sudut siku-siku dilakukan dengan cara yang sama seperti telah diterangkan pada gaya otot, dan akan digunakan bila gaya itu digunakan pada sudut miring. Misalnya, Jika orang mendorong meja dengan berdiri dekat padanya dengan lengan-lengan kearah depan-bawah maka hanya sebagian dari gaya yang akan mendorong meja kedepan. Gaya dikenakan kepada meja pada sudut miring dan dengan demikian mempunyai komponen vertikal dan komponen horisontal. Meja akan bergerak atau tidak bergerak, bergantung pada jumlah gaya yang digunalan dalam arah horisontal. Jika gayanya cukup besar, hanya komponen horisontal dari gaya itu yang akan mengatasi tahanan meja untuk dapat bergerak. Komponen ke arah bawah hanya akan mendorong meja kearah lantai dan menambah gesekan antara meja dan lantai.
Makin dekat orang dapat menggunakan semua gaya yang dikeluarkan dalam arah gerak yang diinginkan, maka efisien geraknya. Contoh lain dari prinsip ini dapat ditunjukkan pada gerak menarik. Jika sebuah benda yang berat ditarik dengan tali yang terlalu pendek, yang timbul adalah komponen angkat yang relatif besar dan komponen tarik kedepan yang kecil. Karena tujuannya adalah untuk menarik benda itu secara horisontal, akan lebih efisien kalau digunakan tali yang panjang, karena akan memberikan komponen horisontal atau komponen tarik yang lebih besar.
Memadukan Gaya
Seringkali dua gaya atau lebih digunakan pada objek yang sama, sebuah perahu dapat dikenai dua gaya, misalnya angin dan dayung. Gaya yang satu cendrung mendorong perahu keutara sedang gaya yang lain ketimur. Lintasan melayangkan bola yang ditendang merupakan hasil dari gaya diberikan oleh penendang, gaya gravitasi dan gaya angin kalau ada. Di dalam badan jarang terjadi sebuah otot yang bekerja sendiri. Misalnya sekurang-kurangnya ada empat otot yang bekerja dalam fleksi lengan bawah, dan lebih dari lima otot yang bekerja dalam fleksi tungkai bawah pada sendi lutut. Pengaruh dari gaya gabungan pada manusia yang menyebabkan atau mengubah gerak dapat digolongkan menurut arah dan penggunaannya menjadi tiga jenis yaitu: Linier, konkruen, dan paralel.
Gaya-Gaya Linier
Gaya-gaya yang bekerja dalam arah yang sama pada garis gerak yang sama disebut gaya-gaya linier. Jika dorongan horisontal diberikan kepada sebuah perabot dan dorongan itu bekerja segaris dengan titik berat objek, objek itu akan bergerak kedepan dalam arah horisontal, asalkan tidak ada gaya hambat atau tahanan. Jika ada gaya lain bekerja pada perabot itu segaris dengan gaya pertama dan arahnya sama, resultante dari dua gaya itu sama dengan jumlah dari dua gaya tersebut. Sama halnya, jika dua gaya itu bekerja dalam arah yang berlawanan, resultantenya masih sama dengan jumlah aljabar dari dua gaya tersebut.
Gaya-Gaya Konkruen
Gaya-gaya yang bekerja pada satu titik tetapi pada sudut-sudut yang berbeda disebut gaya-gaya konkruen. Beberapa pemain football saling mendorong dalam bloking memberikan gaya-gaya yang berlawanan dan dapat dipandang sebagai bekerja pada satu titik. Besarnya resultante dari bloking itu dapat dicari dengan menggunakan cara gabungan vektor-vektor seperti telah kita bahas dalam uraian tentang menggabungkan vektor. Hal yang penting untuk diingat adalah bahwa besarnya resultante beberapa gaya konkruen bukanlah jumlah aljabarnya, dan arah resultante dari dua gaya konkruen bukanlah tengah-tengah diantara kedua gaya tersebut kecuali dua gaya itu sama besarnya. Resultante dari beberapa gaya konkruen bergantung pada besarnya masing-masing gaya dan sudut penggunaannya yaitu arah dari masing-masing gaya tersebut. Resultante dari gaya-gaya ini dapat dihitung dengan rumus jajaran genjang, dimana resultantenya adalah diagonal dari jajaran genjang itu.
Gaya-Gaya Paralel
Kecuali gaya-gaya linier dimana semua gaya bekerja pada garis gerak yang sama, dan gaya-gaya konkruen dimana gaya-gaya bekerja pada satu titik tetapi pada sudut-sudut yang berbeda, masih ada situasi yang lain dimana gaya-gaya tidak pada satu garis gerak melainkan paralel atau sejajar satu sama lain dan bekerja pada titik-titik yang berbeda. Dua orang yang mengangkat beban diantara mereka. Masing-masing mengeluarkan gaya keatas pada ujung-ujung beban sementara beban itu menghasilkan gaya kebawah diantara mereka. Disini ada tiga gaya paralel, dua gaya pada satu arah sedangkan yang satu lagi pada arah yang berlawanan. Tiga gaya itu semua bekerja pada satu objek tetapi pada titik-titik yang berbeda.
Contoh lain dari situasi ini adalah pada waktu tangan membawa beban pada posisi fleksi lengan bawah sehingga sudut tarikan otot biseps 90 derajat. Gaya gravitasi digambarkan sebagai bekerja pada dua titik yang berbeda dan mendorong lengan bawah dan beban kebawah, sementara gaya dari otot biseps bekerja pada arah yang berlawanan pada titik yang lain akan menarik lengan bawah keatas. Tiga gaya itu semua adalah paralel satu sama lain tetapi bekerja pada titik-titik yang berbeda.
Pengaruh gaya-gaya paralel pada objek bergantung pada besar, arah dan titik penggunaan dari masing-masing gaya. Gaya-gaya paralel dapat bekerja pada arah yang sama atau berlawanan. Mereka itu saling seimbang dan tidak timbul gerak atau dapat menimbulkan gerak-gerak linier atau rotasi. Resultan dari gaya-gaya ini adalah penjumlahan dari besarnya gaya-gaya tersebut.
Menguraikan Gaya
Memadukan dua gaya atau lebih menjadi satu gaya merupakan resultan dari gaya-gaya. Sebaliknya sebuah gaya dapat diuraikan (dipilah, dipecah) menjadi dua buah komponen. Kedua komponen ini harus sedemikian besar dan sedemikian arahnya, hingga membentuk sebuah jajaran genjang.
Gaya Sentrifugal Dan Gaya Sentripetal
Gaya sentrifugal dan sentripetal adalah gaya yang dihasilkan oleh gerak berputar yang dalam aktifitas olahraga dapat memberi bantuan kepada atlet tetapi dalam hal-hal yang lain dapat merupakan suatu hambatan yang harus dihilangkan. Gaya sentrifugal adalah gaya yang menyebabkan benda yang sedang berputar akan lari meninggalkan pusat putaran. Menurut ahli fisika gaya ini merupakan gaya fiktif. Bila benda bergerak melingkar, benda tersebut akan berusaha untuk mengingkari gerak melingkarnya dan cendrung untuk melepaskan diri dari lingkarannya. Misalnya pada pengendara sepeda atau sepeda motor dengan kecepatan tinggi mampu berputar pada dinding. Kecepatan berputar dari sepeda /motor akan membangkitkan gaya sentrifugal. Gaya inilah yang menyebabkan sepeda/motor dapat melekat pada dinding yang tegak. Sedangkan dinding yang bergetar dan menahan agar sepeda/motor tidak lepas keluar adalah gaya sentripetal. Gaya sentrifugal disebut juga gaya tengensial dan besarnya ditentukan oleh : Massa benda, Kecepatan, dan jari-jari dari lingkaran gerak.
Sedangkan yang dimaksud dengan gaya sentripetal adalah gaya yang bekerja kearah pusat lingkaran dan memaksa terjadinya gerak anguler. Jadi gaya sentripetal yang bekerja ke titik pusat lingkaran atau gaya yang mempertahankan gerak lingkaran dengan menghalangi kecendrungan inertial untuk bergerak keluar dari garis lurus. Gaya sentripetal ini merupakan gaya yang mengubah arah, bukan mengubah kecepatan.
Peranan dari gaya sentrifugal :
- Ayunan raksasa (giant swing) pada horisontal bar (palang tunggal) menyebabkan adanya tarikan pada lengan. Kalau pada suatu saat tangannya dilepas, gaya sentrifugal akan memberikan kemungkinan pada pesenam untuk melakukan salto.
- Gerakan melempar bola underhand atau overhand throw, basketball hookpass atau bowling adalah berdasarkan prinsip-prinsip gaya sentrifugal. Setiap contoh diatas tarikan terasa sebagai gaya sentrifugal dan akan hilang saat bola lepas dari tangan. Dengan hilangnya gaya sentrifugal tersebut, hukum inertia berlaku pada bola dan bola terlempar keluar menurut garis singgung dari lingkaran yang dibuat oleh tangan.
- Kejadian-kejadian dimana gaya sentrifugal ditahan seperti dinding gelas menahan air, terdapat juga dalam kegiatan olahraga. Misalnya vellodroom untuk balap sepeda, lintasannya yang miring ke dalam dimaksudkan untuk menahan gaya sentrifugal.
- Lari pada tikungan akan menyebabkan badan kita terdorong ke luar. Untuk mengimbanginya, badan kita harus condong ke arah dalam (ke titik pusat). Makin tajam tikungannya makin condong badan kita ke arah dalam.