PENDEKATAN ILMU PENGETAHUAN SUPLEMENTER DALAM OLAHRAGA AKUATIK
Hukum Archimedes
Olahraga akuatik mengisyaratkan seorang atlet untuk berada di dalam air. Salah satu cabang olahraga akuatik adalah renang yang merupakan olahraga yang cukup tua dan pendekatan ilmunya menggunakan ilmu pengetahuan suplementer yang disebut hydrodinamika.
Bila seseorang masuk kedalam air maka seperti halnya sebuah benda, ia tunduk pada hukum Archimedes.
Hukum ini menyatakan bahwa:
"Bila sebuah benda berada dalam air, ia akan mendapatkan tekanan keatas yang
besarnya sama dengan berat air yang dipindahlan oleh benda tersebut"
Berdasarkan prinsip ini, maka setiap atlet bila masuk kedalam air ada tiga kemungkinan:
Bila seseorang masuk kedalam air maka seperti halnya sebuah benda, ia tunduk pada hukum Archimedes.
Hukum ini menyatakan bahwa:
"Bila sebuah benda berada dalam air, ia akan mendapatkan tekanan keatas yang
besarnya sama dengan berat air yang dipindahlan oleh benda tersebut"
Berdasarkan prinsip ini, maka setiap atlet bila masuk kedalam air ada tiga kemungkinan:
- Mengapung / mengambang
- Melayang / seimbang
- Tenggelam
Berat Jenis
Berat jenis suatu benda adalah perbandingan antara gaya berat dan gaya apung dari suatu benda.Bila di darat, seseorang mempunyai berat badan dan gaya berat tersebut bekerjanya tegak lurus ke bawah dan titik tangkapnya adalah pada titik berat badan. Bila seseorang ada dalam air, kecuali gaya beratnya, ia juga mendapatkan gaya yang disebut gaya apung. Gaya ini adalah gaya dorong yang bekerja tegak lurus ke atas. Gaya apung ini bekerjanya pada titik pusat yang disebut titik apung, jadi:
Berat Jenis = gaya berat / gaya apung
Bila gaya berat dan gaya apung sama besar, berarti:
Berat jenis = atlet / atlet = satu
Dapat kita simpulkan bahwa:
Berat jenis = atlet / atlet = satu
Dapat kita simpulkan bahwa:
- Bila berat jenis atlet sama dengan satu, ia didalam air dalam keadaan seimbang. Segala kedalaman di air (didekat permukaan, ditengah kedealaman, didekat dasar air) ia akan bertahan dan diam dalam keadaan tersebut.
- Bila berat jenisnya besar dari satu, artinya gaya beratnya lebih besar daripada gaya apung, maka gaya berat yang berlebihan ini akan mendorong atlet terus turun sampai kedasar air. Maka atlet akan tenggelam.
- Bila berat jenisnya kecil dari satu, artinya beratnya lebih kecil daripada gaya apung, maka gaya apung yang berlebih akan mendorong atlet keatas sampai muncul ke permukaan air. Maka atlet akan terapung / mengambang.
Perbedaan berat jenis pada perenang disebabkan oleh perbedaan postur dan perbedaan komposisi tulang, otot, lemaknya. Atlet yang gemuk berlemak, cenderung berat jenisnya kecil dari satu. Atlet tersebut dapat dengan santai tiduran dipermukaan air. Atlet yang ramping dan tulang kerangkanya besar, cenderung berat jenisnya besar dari satu. Ia harus selalu bergerak di air, apabila diam ditempat, tungkai dan tangannya harus mengayuh agar tidak tenggelam. Sedang atlet yang berotot dan serasi posturnya, berat jenisnya mendekati angka satu. Ia tidak mendapat kesulitan saat mengapung.
Titik Berat Dan Titik Apung
Titik berat badan letaknya tidak selalu sama dengan titik apung. Titik berat badan letaknya lebih kurang 57% dari tinggi badan. Ini disebabkan karena massa badan terfokus pada daerah itu. Kalau titik berat tergantung pada massanya, maka titik apung tergantung pada volumenya. Orang yang dadanya bidang, titik apungnya lebih ringgi daripada orang yang banyak lemak pada pahanya.Kemampuan orang mengapung dan diam didalam air banyak ditentukan oleh letak titik berat terhadap titik apung, yaitu:
- Bila titik berat berada diatas titik apung, orang tersebut cenderung kepalanya turun kebawah.
- Bila titik berat sama tinggi atau berimpit dengan titik apung, orang tersebut dapat terapung dengan datar/horizontal, sedang bila titik berat berada dibawah titik apung orang tersebut cenderung kakinya turun kebawah.
Perkembangan Teknik Berenang
Dari waktu ke waktu terjadi eksplorasi dalam usaha meningkatkan efisiensi dan efektifitas pada teknik renang, yaitu dengan jalan:- Menghasilkan gaya propulsive (propulsive force) yang sebesar-besarnya, dan
- Mengurangi gaya resistan atau retardation menjadi seminimal mungkin.
Ketika kita melakukan kilas balik historis dalam dunia renang, asas-asas dari gaya tadi perkembangannya bertahap, sebagai berikut:
- Masa alamiah. Mekanisme gerakan renang mengacu pada kehidupan hewan, misalnya gaya renang dari anjing, katak, dan ikan. Pendekatan ilmunya masih merupakan belantara yang gelap.
- Masa Tradisional. Mekanisme gerakannya berada pada pertimbangan empiris. Manusia sudah terbiasa didarat, dan kalau bergerak menolakkan kakinya ke tanah. Di air analoginya begitu juga, menolak pada air seperti mendayung. Pendekatan teoritisnya berdasarkan hukum Newton ketiga yaitu asas aksi dan reaksi. Setiap mengayuh air, gerakan majunya karena menolak air ke belakang. Resistan (tahanan) atau drag dari air merupakan tumpuan untuk menolak, oleh karena itu mekanisme gerak ini disebut drag propulsion.
- Kincir atau paddle wheel. Pada kayuhan ini, lengan dalam keadaan lurus. Propulsive force yang terjadi tidak mengarah kedepan semua, tetapi sebagian besar arahnya diagonal, serong/condong keatas -depan dan bawah-depan. Arah diagonal ini masih bisa ditingkatkan efektifitasnya dengan memanipulasi sikap tangan sehingga propulsive force nya mendekati garis horizontal.
- Roda gerigi atau caterpillar. Pada pola gerakan ini, masalah frekuensi sudah dapat diatasi, tetapi gaya propulsive nya ternyata pada frekuensi yang tinggi tidak meningkat.
- Telapak tangan saat didepan memang mengayuh air yang diam, tetapi pada gerakan selanjutnya telapak tangan tersebut mengayuh air yang bergerak (kebelakang). Jadi kayuhan selanjutnya ini terjadi pada air yang bergerak, lebih-lebih kalau frekuensinya tinggi. Kayuhan berikutnya akan mengalami selip.
- Saat telapak tangan/bilah dayung menekan ke belakang, terjadi pusaran (wake) di bagian depannya sehingga menimbulkan hambatan gerak (drag).
- Pada bagian depan dari bilah terjadi curvature (cekungan) air, dan ruangan yang kosong ini menyebabkan terjadinya suction of force (gaya isap) dan memperberat gerakan mendayung.
3. Masa Lift Theori. Pada Tahun 1971 J.E Counsilman dan Ronald Brown memperkenalkan
propulsive force yang disebut lift propulsion. Pendekatan teorinya berdasarkan prinsip
bernoille yang penerapannya digunakan pada sayap pesawat terbang dan pada baling-
baling pesawat serta kapal laut.
Pada masa ini pola gerakan untuk menanggulangi kerugian-kerugian yang terdapat pada masa tradisional tersebut diatas, telapak tangan tidak lagi bergerak seperti mendayung atau menepis, tetapi gerakannya menyisir (sweeping).
Dengan menyisir, mekanisme gerak disini memanfaatkan daya angkat seperti pada sayap pesawat terbang atau baling-baling pada kapal laut. Arus angin pada bagian convex (cembung) dan concave (cekung) menyebabkan terjadinya perbedaan tekanan statis, sehingga terjadi daya angkat (lift).
Agar dapat menyisir air ke berbagai arah, maka tangan bergerak melengkung. Untuk memanfaatkan daya angkat sebesar-besarnya, gerakannya dapat dianalogikan dengan gerakan baling-baling.
Pembaruan pada teori ini adalah:
- Pola gerakannya tidak lurus dari depan kebelakang, tetapi melengkung berbentuk ellips. Bentuk gerakan ellips ini berupa gerakan tangan menyisir yang melengkung kesamping kiri-kanan-atas-bawah. Pola gerakan ini tidak lain adalah mendekati prinsip dari gerakan baling-baling; tangan menyisir ke segala arah.
- Lengan tidak lurus, tetapi ditekuk dan memanfaatkan bagian-bagian/segmen anggota lengannya yang berputar (rotasi) pada poros longitudinal nya.
- Kayuhan (stroke) yang mendorong atau menepis kebelakang (push), tetapi mengusap atau menyisir (sweeping) ke samping kiri-kanan-atas-bawah sedikit sekali kebelakang.
- Kayuhan tidak pada air yang bergerak kebelakang, tetapi pada air yang diam.
- Daya angkat (lift) terjadi berdasarkan prinsip atau efek bernoille.
Untuk mendapatkan efisiensi gerak yang besar, sebaiknya mengayuh sejumlah air yang banyak dengan jarak yang pendek daripada mengayuh sedikit air dengan jarak yang panjang.
Kalimat diatas dapat diartikan dengan rumus:
V = F x S , dimana F: frekuensi kayuhan dan S= panjang kayuhan.
Untuk memperbesar kecepatan renang (V) lebih baik memperbesar F daripada memperbesar S. Pada olahraga akuatik, gaya propulsive lebih dominan diperoleh dari gerakan lengan daripada tungkai. Oleh karena itu proporsi tubuh dengan brachial-index yang besar lebih dianjurkan.
Gerakan lengan yang ditekuk dan memanfaatkan bagian-bagian atau segmen anggota lengan yang berputar, sebaiknya berdasar pada prinsip kinetic link yaitu:
- Menghimpun kecepatan linier dari setiap segmen..
- Gerakan yang mulus dari proses mentransfer momentum sudut dari segmen yang satu ke segmen yang lain dari suatu system (dari segmen bagian pangkal ke segmen bagian ujung).
Modifikasi Teknik Gerak Dan Komposisi Tubuh
Pada cabang olahraga renang ada yang disebut feel of water yaitu suatu penyesuaian dari teknik gerak terhadap komposisi tubuhnya.- Bila beban terlalu besar, harus dicari mekanisme gerak sehingga gaya yang dikerahkan menjadi lebih ringan. Kalau keuntungan mekanis (KM) dari sebuah tuas itu adalah lengan kekuatan/lengan beban, berarti makin kecil lengan beban, makin besar KMnya. Dengan kata lain, kalau lengan ditekuk lebih banyak, berarti KM menjadi lebih besar; artinya kekuatan yang kita kerahkan lebih ringan sehingga frekuensi gerakan bisa lebih banyak.
- Saat tangan masuk air (hand pitch/hand attack) fleksi tangan (interval hook) atau juga disebut dengan istilah sudut orientasi. Kalau terlalu kecil liftnya kurang, sebaliknya kalau terlalu besar tenaga yang dikerahkan terlalu besar/berat. Besar sudut harus disesuaikan dengan power perenang.