GLOBAL SPORT: PERUBAHAN POSISI GERAK ANGGOTA TUBUH DALAM RUANG DAN WAKTU

PERUBAHAN POSISI GERAK ANGGOTA TUBUH DALAM RUANG DAN WAKTU

Pengertian Gerak

Gerak adalah kegiatan atau proses perubahan tempat atau posisi ditinjau dari titik pandang tertentu. Jadi agar dapat bicara tentang gerak, maka titik tolak harus ditentukan. Jenis pelajaran tentang gerak ini disebut dengan kinematika. Gerak merupakan unsur utama dalam kegiatan olahraga. Kegiatan ini dapat menyangkut gerak atau hambatan terhadap usaha untuk bergerak. Gerak terdiri dari gerakan badan secara keseluruhan, gerakan anggota badan, atau gerakan suatu benda atau alat oleh badan. Gerak ini merupakan fungsi dari arah dan kecepatan. Gerak ini terjadi dalam arah horizontal, vertikal, pada suatu sudut dengan garis vertikal atau horizontal atau merupakan gerak berputar. Kecepatan ditunjukkan oleh istilah-istilah velocity dan acceleration. Velocity adalah rata-rata perubahan posisi dalam arah tertentu. Sedangkan Acceleration adalah rata-rata perubahan velocity, teratur atau tidak teratur dan dapat positif atau negatif.

Gerakan Manusia

Gerakan manusia dapat kita amati karena adanya perubahan posisi dari tubuh atau anggota tubuh dalam ruang dan waktu. Semua bentuk gerakan, terjadi karena dipengaruhi oleh sejumlah gaya. Gaya disini tidak lain adalah gaya kontraksi otot. Gerakan manusia terjadi dalam berbagai bentuk, misalnya berlari (perubahan tempat), membusungkan dada (perubahan volume), menekuk siku dan berjongkok (perubahan sikap).

Untuk dapat terjadinya gerakan pada manusia, maka ada tiga unsur yang menyebabkannya, yaitu:

Otot sebagai sumber penggerak/penggerak dinamis. Otot sebagai sumber penggerak dapat disamakan dengan motor listrik atau mesin gas. Otot mengubah tenaga kimia menjadi tenaga mekanis dan tenaga mekanis ini menyebabkan terjadinya gerakan tubuh. Oleh karena itu otot dapat dimisalkan sebagai motor dari tubuh manusia. Gerakan tersebut timbul karena adanya kontraksi otot. Otot terdiri dari serabut otot yang didalamnya terdapat miofibril yang tersusun sejajar sehingga memberi kesan bergaris. Sebuah miofibril terdiri dari filamen-filamen aktin dan miosin. Bila suatu otot berkontraksi, maka filamen aktin akan bergerak diantara filamen-filamen miosin dengan akibat miofibril memendek dan menebal, sehingga terjadi gaya yang mempengaruhi origo dan insersio suatu otot secara sama dan dengan arah yang saling berlawanan. Bila suatu otot berkontraksi dapat terjadi gaya maksimal kira-kira sebesar 50 N/cm2. Berdasarkan fungsinya atot-otot dikelompokkan sebagai agonis, antagonis, sinergis, dan fiksatif. Fungsi otot biasanya mengacu pada origo sebagai yang difiksir (diam) dan insersi sebagai yang bergerak. Tetapi kadangkala origo (sebagai pangkal) dan insersi (sebagai ujung) ditukarbalikkan. Kadangkala saat otot berkontraksi, origo dan insersi saling melekat.
Tulang sebagai alat penggerak/penggerak pasif. Tulang-tulang dari kerangka dipisahkan satu sama lainnya oleh sendi dan ditahan oleh otot dan ligament-ligament. Tulang pada tubuh manusia ada beberapa macam yaitu tulang pendek (tulang-tulang pangkal kaki dan pangkal tangan), tulang panjang (tulang-tulang lengan bawah, tungkai atas, dan tungkai bawah), tulang pipih atau datar (tulang kepala, tulang dada).
Persendian yang memungkinkan terjadinya gerakan/sumbu/poros gerak. Sendi pada tubuh manusia ada dua macam yaitu synarthrose (memungkinkan gerakan terbatas) dan diarthrose (memungkinkan gerakan bebas/disebut juga tipe synovial).

Type sendi synovial ini ada beberapa macam yaitu: sendi engsel dimana gerakan terjadi pada satu bidang (art. Interphalangeal), sendi kisar dimana gerakan disekeliling sumbu gerak (art. Cubiti), sendi pelana dimana gerakan di sekeliling dua sumbu (art. Carpometacarpal pada ibu jari), sendi kondiloid dimana gerakan disekeliling dua sumbu (pergelangan tangan), sendi peluru dimana gerakan di sekeliling tiga sumbu (art. Humeri), sendi luncur dimana gerakan dibanyak sumbu (sendi bahu)

Pada setiap gerakan, derajat kemungkinan gerak (range of motion) dari anggota-anggota tubuh ditentukan oleh:

Bentuk dari persendian
Kekukuhan (tighness) dan kelembikan dari ligament
Kondisi dari otot-otot yang melindungi persendian

Kecepatan Dan Percepatan

Kecepatan

Didalam pembahasan tentang kecepatan gerak, dikenal ada istilah kecepatan rata-rata dan percepatan. Yang dimaksud dengan kecepatan rata-rata adalah perbandingan antara jarak yang ditempuh dan waktu yang diperlukan untuk menempuh jarak tersebut. Dengan kata lain, kecepatan rata-rata sebuah objek yang sedang bergerak adalah jarak yang dilalui objek itu tiap satuan waktu tertentu.

Bila seorang pelari (sprinter) menempuh jarak 100m dalam waktu 10 detik maka satuan jaraknya adalah meter dan satuan waktunya adalah detik. Berarti kecepatan rata-rata dari pelari tersebut adalah 100/10 = 10m/det. Berdasarkan penjelasan diatas dapat dikatakan bahwa jarak yang ditempuh (panjangnya lintasan) dibandingkan dengan lamanya perjalanan melukiskan betapa cepatnya suatu gerak.

Dapat disimpulkan bahwa:

Kecepatan berbanding lurus dengan jarak. Artinya:

Makin besar kecepatan makin besar pula jarak tempuh
Makin kecil kecepatan makin kecil pula jarak tempuh

2. Kecepatan berbanding terbalik dengan waktu. Artinya:

Makin besar kecepatan makin kecil waktu tempuh
Makin kecil kecepatan makin besar waktu tempuh

Dengan kata lain, kalau kita menghendaki kecepatan sebesar-besarnya, maka jarak harus sebesar-besarnya dan waktu harus sekecil-kecilnya. Pada aktivitas olahraga, kecepatan merupakan faktor yang utama untuk berprestasi. Misalnya pada tolak peluru, makin panjang awalan yang digunakan dan makin singkat pelaksanaan dari awalan tersebut, makin cepat jalannya peluru dan berarti makin jauh jatuhnya peluru.

Percepatan

Dua orang pelari berlari dengan kecepatan awal tetap dan sama besar. Bila salah seorang akan mendahului lawannya, maka ia harus menambah kecepatannya. Dengan kata lain ia harus mengubah kecepatannya agar lebih cepat. Perubahan kecepatan inilah yang dimaksud dengan percepatan (acceleration).

Jadi yang dimaksud dengan percepatan adalah perubahan kecepatan tiap satuan waktu. Percepatan ini dapat positif yang berarti tiap satuan waktu kecepatannya bertambah, dan dapat negatif yang berarti tiap satuan waktu kecepatannya berkurang atau makin lambat.

Macam-Macam Gerak

Dalam kehidupan kita sehari-hari ataupun pada berbagai kegiatan olahraga kita mengenal beberapa macam gerak, yaitu:

Gerak Linear

Jika harga kecepatan itu selalu sama besarnya pada tiap waktu, maka gerakannya disebut gerak beraturan. Jika lintasannya berupa garis lurus maka gerakannya disebut gerak lurus beraturan. Tetapi jika kecepatan itu untuk tiap-tiap saat selama bergerak selalu berubah, maka gerak demikian itu disebut gerak berubah. Pada gerak berubah ini timbul percepatan yang bisa positif (dipercepat) atau negatif (diperlambat). Jika gerak berubah ini lintasannya berupa garis lurus, maka gerakannya disebut gerak lurus berubah. Karena banyaknya ragam gerakan yang dapat dilakukan manusia, maka gerakan yang sering terjadi adalah gerak berubah, jadi bukan gerak beraturan.

Apabila semua sifat gerak sudah diketahui, maka hasil gerakan dapat ditentukan. Misalnya jika seorang pelari bergerak dalam arah horizontal dengan kecepatan rata-rata 10m/dt, maka dalam 10 detik ia akan menempuh jarak 100 meter.

Kecepatan dalam kegiatan olahraga umumnya adalah kecepatan yang berubah. Seorang pelari dengan kecepatan awal sama dengan nol, tetapi kecepatan selanjutnya tidak akan selalu sama. Ia akan mencapai kecepatan tertinggi kira-kira pada jarak 13-18 meter dari tempat start dan percepatannya mungkin berubah dari 30 m/dt sampai 0 pada saat ia mencapai kecepatan tertinggi.

Gerak Benda Jatuh

Jika rata-rata percepatan konstan (tetap), maka dalam waktu yang sama bertambahnya kecepatan juga sama. Dalam kondisi seperti ini, maka gerakannya disebut gerak berubah beraturan. Jenis percepatan ini tidak sering terjadi karena perubahan kecepatan dari objek yang bergerak biasanya tidak teratur dan rumit. Namun ada juga jenis gerak berubah dengan percepatan teratur yang sangat penting di dalam olahraga yaitu percepatan dari objek yang jatuh bebas.

Dengan mengabaikan adanya tahanan udara, objek dapat jatuh bebas dengan kecepatan yang bertambah atau percepatan yang teratur yang disebabkan oleh gravitasi bumi. Sebaliknya bila objek itu dilemparkan atau ditembakkan vertikal ke atas akan diperlambat secara teratur yang juga disebabkan oleh gravitasi bumi. Harga percepatan karena gravitasi bumi ini berubah-ubah pada tempat-tempat yang berbeda di bumi ini. Namun pada kebanyakan tempat besarnya gravitasi adalah 9,8 m/dt2 atau 32 ft/sec2. Biasanya dalam perhitungan-perhitungan untuk keperluan latihan, maka untuk memudahkan perhitungan digunakan harga 10m/dt2. Tanpa memperhitungkan ukuran atau kepadatannya, objek yang jatuh akan dipengaruhi oleh gravitasi sehingga kecepatannya akan berubah dengan 10 m/dt setiak detiknya. Jadi jika sebuah bola dijatuhkan dengan kecepatan awal 0 m/dt, pada akhir 1 detik kemudian kecepatannya 10 m/dt, pada akhir 2 detik kecepatannya 20 m/dt, pada akhir 3 detik kecepatannya 30 m/dt dan demikian seterusnya. Bola kedua yang beratnya dua kali lipat yang pertama akan jatuh dengan percepatan yang sama pula. Jadi pada akhir 3 detik juga akan mempunyai kecepatan 30 m/dt. Tentu saja contoh ini tidak memperhitungkan adanya tahanan atau gesekan udara. Pada kenyataannya, tahanan udara atau gesekan udara ini sangat berpengaruh terhadap objek yang melayang di udara. Makin ringan objek itu makin besar pengaruhnya. Setelah kecepatan awal diberikan, objek yang ringan seperti bulu-bulu dapat kehilangan percepatannya sama sekali sehingga akan jatuh dengan kecepatan rata-ratanya. Bandingkan perbedaan sifat antara bola Bulutangkis dengan Bola base ball pada waktu jatuh dari suatu ketinggian.

Makin padat dan berat objek yang jatuh, makin kecil pengaruh gesekan udara, terutama jika jarak jatuhnya tidak terlalu besar. Bahkan objek yang berat, seperti penerjun bebas yang jatuh dari jarak yang besar, akhirnya akan mencapai kecepatan ke bawah cukup besar untuk menciptakan tahanan udara yang sama besar dengan gravitasi. Bila hal ini terjadi, penerjun itu tidak lagi bertambah cepat tetapi terus jatuh dengan kecepatan tetap. Kecepatan ini disebut kecepatan terminal dan besarnya kira-kira 190 km/jam untuk seorang penerjun bebas. Dengan parasut terbuka, kecepatan penerjun berkurang sampai pada 19 km/jam kecepatan tetap.

Persamaan-persamaan untuk gerak berubah berlaku juga untuk gerak vertikal ke atas atau ke bawah. Gerak vertikal ke atas merupakan gerak yang diperlambat sedangkan gerak vertikal ke bawah merupakan gerak yang dipercepat.

Banyak kejadian dalam olahraga dipengaruhi oleh gravitasi bumi. Hukum-hukum benda jatuh bebas menentukan hasil-hasil kegiatan tersebut. Misalnya, olahraga tolak peluru, lempar cakram, lempar lembing atau sepak bola pada waktu melayang di udara, kecuali karena hambatan udara, dipengaruhi oleh hukum-hukum yang mengatur benda jatuh. Pelompat jauh berusaha melayang di udara selama mungkin agar mendapatkan jarak terjauh. Peloncat indah dan pesenam berusaha mencapai ketinggian tertentu sehingga mereka dapat tetap di udara selama mungkin untuk dapat melakukan gerakan-gerakan yang diinginkan. Pelari gawang berusaha melewati gawang sedekat mungkin dengan mistar gawang agar secepatnya kembali ke tanah untuk melanjutkan larinya.

Sebuah benda yang jatuh bebas bergerak teratur dalam arah vertikal dengan percepatan rata-rata 10m/dt2. Apabila benda tersebut bergerak ke atas, ia akan diperlambat dengan perlambatan rata-rata 10m/dt2. Ini dinamakan percepatan gaya tarik bumi atau gravitasi.

Sebagai contoh kalau sebuah bola dilemparkan vertikal ke atas dan lepas dari tangan dipengaruhi oleh gaya berat dan mulai diperlambat dengan 10m/dt2 sampai bola mencapai titik tertinggi dimana kecepatannya nol, kemudian bola tersebut mulai jatuh kembali ke tanah dengan percepatan yang sama yaitu 10m/dt2. Waktu yang dipakai untuk naik dan turun kembali akan sama. Kalau ingin mengetahui tinggi yang dicapai bola dari tanah, maka tinggal menambahkan jarak antara tempat bola lepas dari tangan dengan tanah.

Lintasan Peluru (Gerak Proyektil)

Pada contoh yang telah diutarakan sebelumnya, bola dilemparkan tepat vertikal. Lintasan gerak sebuah bola yang dilemparkan horizontal ditentukan oleh dua faktor yang juga mempengaruhi bola yang dilemparkan vertikal ke atas yaitu gaya lemparan dan gaya gravitasi. Objek yang dilemparkan horizontal memulai geraknya horizontal, tetapi dengan segera akan mengikuti lintasan lengkung ke bawah karena pengaruh gravitasi. Bola-bola yang dilemparkan horizontal dari ketinggian yang sama tetapi dengan besar gaya yang berbeda, kecepatan horizontalnya akan berbeda dan akan menempuh jarak horizontal yang berbeda dalam satuan waktu yang sama. Tetapi semuanya akan jatuh dalam jangka waktu bersamaan karena jarak vertikalnya sama dan gaya gravitasi tidak berubah. Berdasarkan contoh-contoh ini dapat dilihat bahwa gaya atau kecepatan horizontal yang diberikan kepada objek tidak bergantung kepada gaya atau kecepatan vertikalnya.

Di dalam praktek olahraga jarang dijumpai bahwa gerakan itu tepat pada arah vertikal. Yang sering terjadi adalah gerak pada sudut garis vertikal atau garis horizontal. Kalau kecepatan awal dan sudut yang menunjukkan arah gerak (sudut elevasi) diketahui, maka kecepatan pada arah vertikal ataupun horizontal maupun jarak yang ditempuh dan waktu melayangnnya dapat dihitung. Untuk mengerjakan ini maka komponen-komponen horizontal dan vertikal dari kecepatan awal harus dicari.

Ternyata dalam keadaan yang normal dengan sudut 45 derajat diperoleh jarak horizontal terjauh. Untuk memperoleh jarak maksimum dalam meloncat, melempar, menyepak, harus ada hubungan yang sebaik-baiknya antara kecepatan dan tolakan.

Orang tidak dapat menghindari pengaruh dari gaya berat. Oleh karena itu ia harus dapat mempergunakan hukum-hukum yang mengatur benda yang jatuh untuk memperoleh hasil yang sebaik-baiknya.

Tolak Peluru

Dalam tolak peluru, peluru dilepas pada ketinggian tertentu di atas permukaan dimana peluru jatuh, berlaku suatu jarak dari titik peluru lepas dari tangan sampai ke titik dimana peluru jatuh pada dataran yang sama. Jarak dari titik dimana peluru jatuh dibawah dataran lemparan ke titik dimana peluru menyentuh tanah ditunjukkan oleh jarak. Jarak adalah jarak dari sisi dalam balok lempar ke titik dimukanya dimana peluru lepas dari tangan. Ini menggambarkan jauhnya orang meraih dan dapat diukur langsung.

Dua faktor penting yang perlu diperhatikan dalam tolak peluru adalah:

Explosive Power, yaitu sejumlah kekuatan badan ditambah kemampuan untuk mengubah kekuatan tersebut ke dalam gerakan yang sangat cepat.
Sudut Tolakan, yang besarnya antara 40-43 derajat.

Lompat Jauh

Lompat jauh merupakan salah satu contoh yang lebih sukar dari tolak peluru. Tidak mungkin menghitung jarak lompatan secara tepat dengan menghitung secara gerak parabola lintasan yang dilalui oleh kaki dari balok tolakan sampai menginjak bak pasir. Oleh karena kaki membuat sudut yang berbeda pada waktu bertolak dan mendarat maka ini menyebabkan titik berat jatuh dibawah permukaan dari ketinggiannya waktu bertolak.

Oleh karena itu, pola yang digunakan untuk tolak peluru dapat dipakai untuk menghitung jarak yang ditempuh oleh titik berat badan. Tetapi jarak yang dibuat oleh karena condongnya kaki pada waktu bertolak dan mendarat harus dihitung tersendiri. Kedua jarak tersebut dapat diukur dengan fungsi trigonometri. Dalam hal ini letak titik berat badan dianggap pada tempatnya yang tetap selama lompatan.

Seperti halnya pada tolak peluru, faktor yang diutamakan adalah:

Explosive Power waktu tolakan kaki
Sudut tolakan, anatara 40-45 derajat.

Gerak Berputar (Gerak Angular/Rotasi)

Gerak berputar adalah gerakan sebuah benda pada sebuah lingkaran atau busur lingkaran terhadap suatu pusat putaran. Dalam banyak kegiatan olahraga gerak berputar ini berhubungan dengan gerak lurus untuk mencapai hasil yang besar. Hubungan dari gerak berputar terhadap aktivitas lari sudah diutarakan sebelumnya (Analisis Global Gerakan-Gerakan Olahraga). Aktivitas-aktivitas lain yang menyangkut asas-asas hubungan gerak berputar dengan gerak lurus adalah ayunan baseball bat, menyepak bola, melempar cakram, melempar bola, tolak peluru, dan lempar lembing. Dalam aktivitas-aktivitas lain, asas-asas yang mengatur gerak berputar merupakan faktor-faktor utama. Misalnya dalam aktivitas-aktivitas giant swing, stunts, trampoline, swinging dan diving.

Gerak anular sama halnya dengan gerak linear juga membahas tentang jarak, kecepatan, dan percepatan. Perbedaan yang paling penting adalah bahwa jarak, kecepatan, dan percepatan dihubungkan dengan gerak rotasi. Meskipun persamaan-persamaan atau pola-pola yang digunakan untuk menunjukkan hubungan anatara besaran-besaran itu sama dengan yang digunakan dalam gerak linear, unit-unit ukuran yang digunakan berbeda. Penting disini adalah kecepatan sudut dan panjang radius lingkaran. Istilah velocity dan acceleration dalam gerak lurus berlaku juga untuk gerak berputar, tetapi dinyatakan dalam derajat-derajat radian. Satu radian sama dengan panjang busur lingkaran yang sama panjang dengan radius lingkaran. Busur ini sama dengan 180 derajat atau 57,29 derajat. Jadi gerak sebuah titik pada suatu lingkaran dapat ditinjau kecepatan linear dan kecepatan sudut.

Gerak linear dapat digunakan untuk gerak berputar. Kecepatan dari gerak rotasi ini disebut kecepatan rotasi atau kecepatan sudut atau kecepatan angular dan diberi lambang omega (w). Kalau lintasan yang ditempuh oleh gerak linear dinyatakan dengan jarak, maka lintasan yang ditempuh gerak angular dinyatakan dengan besar sudut theta (0=wt).

Banyaknya penggunaan gerak berputar pada olahraga dihubungkan dengan gerak dari sebuah titik beserta perubahan kecepatan putarannya kedalam kecepatan linear. Misalnya, pelempar cakram berputar didalam lingkaran untuk mendapatkan kecepatan sebelum melepaskan cakram. Pada saat ia melepaskan cakram kecepatan berputar langsung diubah menjadi kecepatan linear, dengan demikian cakram akan jatuh dilapangan yang sah.

Pemain baseball memberikan sejumlah kecepatan berputar kepada bola dengan putaran badan dan lengannya, dengan koordinasi timing yang tepat mengubah kecepatan berputar kedalam kecepatan linear tanpa kehilangan kecepatan sedikitpun. Polancat indah mengatur kecepatan putarannya dalam membuat salto supaya ia dapat masuk ke dalam air dalam sikap vertikal dengan tangan dan kepala lebih dahulu.

Ternyata bahwa kecepatan linear berbading lurus dengan panjang radiusnya, apabila kecepatan putaran atau kecepatan sudutnya tetap. Dengan kata lain, apabila diinginkan kecepatan linear yang besar dengan kecepatan sudut yang tetap, maka radius putarannya diusahakan sepanjang mungkin. Pelempar harus berusaha merentang lengannya sepanjang mungkin pada saat melepaskan cakram.

Sebaliknya, dengan kecepatan linear yang tetap, kecepatan sudut akan berubah dengan perbandingan terbalik dengan panjang radius. Misalnya kalau seorang peloncat indah atau pesenam terlalu cepat dalam membuat salto dalam sikap melipat diri, ia dapat memperlambat gerakan putarannya dengan memperpanjang radius putarannya.

Ternyata bahwa perubahan kecepatan sudut berbanding terbalik dengan panjang radius. Dengan radius sama dengan setengahnya, kecepatan sudut menjadi dua kali lipatmya. Seperti halnya dengan gerak linear, kebanyakan gerak angular atau rotasi merupakan gerak berubah atau tidak beraturan. Didalam pembahasan tentang kecepatan linear, suatu perubahan kecepatan disebut percepatan. Demikian juga halnya dengan perubahan dalam kecepatan angular. Percepatan angular alpha adalah rata-rata perubahan kecepatan angular.

Penjelasan mengenai gerak angular dalam hal jarak, kecepatan dan percepatan dapat mengatakan kepada kita tentang banyak hal tentang gerakan manusia, tetapi belum menunjukkan pengaruh panjangnya radius pada hasil gerakan. Contoh, Kita mengetahui bahwa bola yang dipukul pada tengah-tengah pemukul akan melambung tidak sejauh kalau dipukul pada ujung pemukul. Pada kejadian ini gaya lebih diberikan kepada bola karena radius pemukul lebih panjang dan kecepatan linear lebih besar dapat dihasilkan pada ujung pemukul.

Suatu objek yang bergerak pada ujung radius yang panjang akan memiliki kecepatan linear lebih besar dari objek yang bergerak pada ujung radius yang pendek, jika kecepatan angularnya dibuat konstan. Makin panjang radius makin besar kecepatan linearnya. Jadi akan sangat menguntungkan bila digunakan pengungkit yang sepanjang-panjangnya untuk memberikan kecepatan linear kepada objek, asal panjang pengungkit tersebut tidak mengorbankan kecepatan angular.

Tetapi jika kebalikannya yang terjadi yaitu kecepatan linear yang dibuat konstan, maka perubahan radius akan menghasilkan pengurangan kecepatan angular. Sekali suatu objek berputar, kecepatan linear pada ujung radius akan tetap sama karena adanya simpanan momentum. Dalam loncat indah, jika peloncat mulai terjun dalam posisi lurus dan kemudian melipat tubuhnya atau membulatkan badan, radius putarannya akan mengecil tetapi karena kecepatan linearnya tidak berubah maka kecepatan angularnya bertambah besar.

Hukum-Hukum Gerak Newton

Dalam abad ke tujuh belas, Issac Newton telah merumuskan tiga hukum gerak yang menerangkan tentang mengapa objek-objek itu bergerak. Meskipun semua hukum ini tidak dapat dibuktikan di bumi ini, bahkan didalam situasi eksperimen yang ideal sekalipun, namun dapat diterima sebagai kebenaran umum untuk menjelaskan pengaruh-pengaruh gaya. Tiga hukum gerak newton itu secara berurutan adalah hukum Inertia, Hukum Percepatan, dan Hukum Reaksi.

Hukum Inertia (Hukum Newton I)

Mari kita perhatikan, bila kita berdiri di atas kereta api yang diam, kemudian secara tiba-tiba kereta bergerak dengan segera, maka kita akan terjatuh kebelakang. Sebaliknya kalau kita berdiri diatas bus kota yang melaju dengan cepat, kemudian karena sesuatu hal bus tersebut mengerem secara mendadak, maka kita akan terpental kedepan. Contoh ini menjelaskan bahwa orang yang jatuh kebelakang cenderung mempertahankan keadaan diamnya, sedangkan yang terpental kedepan cenderung mempertahankan keadaan bergeraknya.

Hukum gerak Newton yang pertama menyatakan bahwa "suatu benda akan tetap dalam keadaan diam atau bergerak jika tidak ada resultan gaya yang bekerja padanya." Ini berarti bahwa sebuah objek yang diam akan tetap diam, dan objek yang bergerak akan tetap bergerak dengan kecepatan konstan pada garis lurus jika tidak dipengaruhi oleh resultan gaya yang bekerja padanya. Dapat dibuktikan bahwa untuk mengubah objek yang diam menjadi bergerak, perlu adanya gaya, tetapi untuk memperlambat atau menghentikan objek yang sedang bergerak gaya pasti ada.

Kita semua pernah melihat objek-objek yang bergerak dapat berhenti atas usahanya sendiri. Tetapi kenyataannya ada gaya-gaya lain dalam bentuk gesekan atau tahanan udara yang menyebabkan perubahan dalam kecepatannya. Kecendrungan bagi benda untuk tetap dalam keadaan bergerak dalam waktu yang lama mungkin dapat diamati dengan jelas di dalam kondisi-kondisi laboratorium dimana pengaruh-pengaruh gesekan dan tahanan udara dapat dibuat seminimal mungkin. Namun demikian, banyak contoh dari hukum Newton pertama ini masih dapat dilihat dalam olahraga dan pengalaman sehari-hari. Seorang pelari baseball tahu bahwa untuk dapat mengubah kecepatan dengan mendadak agar tidak terlanjur melewati base dibutuhkan gaya. Seorang pemain ski akan terus meluncur di udara jika ia melewati bukit pada kecepatan tinggi. Setiap orang pada suatu waktu pernah mengalami situasi yang mengejutkan dimana badan terdorong kedepan pada waktu kendaraan yang ditumpanginya berhenti mendadak.

Kemampuan suatu objek untuk dapat tetap dalam keadaan diam atau bergerak disebut Inertia. Jumlah gaya yang dibutuhkan untuk mengubah kecepatan objek berhubungan langsung dengan jumlah inertia yang dimiliki. Ukuran inertia dari suatu benda adalah massa yaitu kuantitas materi yang dimiliki. Makin besar massa suatu objek, makin besar inertianya. Sebuah bola medis (medicine ball) mempunyai inertia lebih besar daripada bola Voli. Raket tennis mempunyai inertia lebih besar dari raket badminton dan bola baseball lebih besar inertianya daripada bola tennis.

Hukum Percepatan (Hukum Newton II)

Hukum gerak yang kedua adalah mengenai percepatan dan momentum dan bagaimana besaran-besaran gaya, massa dan percepatan itu dihubungkan dan bagaimana mengukur gaya.

Hukum ini menyatakan bahwa "percepatan suatu objek berbading lurus dengan gaya penyebabnya, arahnya sama dengan arah gaya dan berbanding terbalik dengan massa objek." Sangat mudah menunjukkan bahwa perubahan kecepatan (percepatan) dari suatu objek itu sebanding dengan gayanya, dan arahnya sama dengan arah gaya.

Kecepatan bola yang dilemparkan menggambarkan besarnya gaya yang digunakan untuk melempar, dan bola bergerak searah dengan garis gaya pada saat lepas dari tangan. Demikian juga halnya dengan menghentikan bola, dibutuhkan gaya yang kecil untuk menghentikan bola baseball yang bergerak dengan kecepatan tiga meter perdetik dari pada menghentikan bola baseball dengan kecepatan 30 meter perdetik. Pada kedua kejadian itu perubahan kecepatan berbanding lurus dengan jumlah gaya dan arahnya sama dengan arah gaya. Massa bola merupakan ukuran dari inertia bola dan makin besar inertianya makin besar gaya yang diperlukan untuk mengubah kecepatan objek. Jadi percepatan berbanding terbalik dengan massa. Untuk menggelindingkan sebuah bola bowling dibutuhkan gaya yang lebih besar demikian juga untuk menghentikannya.

Dapat kita simpulkan bahwa percepatan berbanding lurus dengan gaya (kekuatan), artinya:

Makin besar percepatan, makin besar pula gaya
Makin kecil percepatan, makin kecil pula gaya

Dengan kata lain: kalau kita hendak memperbesar kecepatan pada sebuah benda, maka kita harus mengerahkan kekuatan yang besarnya sebanding dengan percepatannya.

Hukum Aksi Reaksi (Hukum Newton III)

Hukum gerak yang ketiga menerangkan cara bekernya gaya-gaya yang satu terhadap yang lain. Sebuah buku yang terletak di meja menggerakkan gaya kebawah pada meja dan karena buku itu diam, harus ada gaya lain yang sama dan berlawanan arahnya yang bekerja pada buku itu. Hukum Newton yang pertama menyatakan bahwa gaya-gaya yang tidak seimbang akan menghasilkan gerak. Karena tidak ada gerak di sini, berarti ada suatu system gaya yang seimbang. Gaya kebawah dari buku kepada meja diimbangi olah gaya keatas dari meja terhadap buku.

Demikian juga halnya bila orang berjalan diatas lantai. Telapak kaki mendorong lantai kebelakang dengan gaya yang sama besarnya dengan dorongan lantai kepada telapak kaki kedepan. Tanpa dorongan kedepan dari lantai kepada kaki, gerak maju tidak akan mungkin. Untuk mempercepat gerak maju, kaki harus mendorong kebelakang. Untuk alasan inilah, perlu mendorong balok start pada permulaan lomba sehingga dorongan reaksi kedepan yang kuat dapat diperoleh dari balok start. Pada kejadian ini, gaya yang besarnya sama dihasilkan dengan arah yang berlawanan. Gaya yang satu disebut dengan gaya aksi dan gaya yang lainnya disebut gaya reaksi. Hukum gerak Newton yang ketiga menyatakan bahwa "setiap aksi akan menimbulkan reaksi yang sama dan berlawanan arah."

Bila benda pertama mengeluarkan gaya dan dikenakan kepada benda yang kedua, maka benda kedua mengeluarkan gaya yang sama besarnya dan berlawanan arah kepada benda yang pertama. Alasan inilah yang membuat orang kurang dapat bergerak maju pada waktu berjalan diatas es atau pasir dari pada diatas permukaan yang keras dan tidak licin. Karena kurangnya gesekan antara kaki dan permukaan penumpu, gaya kaki untuk mendorong kebelakang pada es atau pasir berkurang dan karenanya es atau pasir mendorong badan ke depan dengan gaya yang kurang juga. Untuk mengatasi kekurangan gesekan ini pemain yang terlibat dalam aktivitas start yang cepat, berhenti dengan cepat dan mengubah-ubah arah dengan cepat memakai sepatu dengan paku khusus. paku-paku itu memungkinkan pemain dapat mencengkram dan mendorong permukaan tanpa tergelincir atau kehilangan gaya. Reaksi maksimum yang sama dan berlawanan akan mendorong pemain itu kearah yang diinginkan.

Aksi dan reaksi ini terlihat dalam cara-cara yang tidak terhitung jumlahnya bilamana objek-objek itu dalam keadaan bergerak. Contoh, bila perahu didayung, dayung menggerakkan gaya terhadap air dan air mendorong balik kepada dayung dengan reaksi yang sama dan berlawanan, menyebabkan perahu terdorong maju. Gaya dari bola voli dapat dirasakan mendorong kebelakang pada tangan pada saat dipukul dengan gaya kedepan. Gaya yang sama dapat dilihat pada waktu senapan ditembakkan atau panah dilepaskan dari busurnya. Gerakan menghentak kebelakang dari senapan atau busur disebabkan gaya reaksi dari peluru atau anak panah kepada gaya aksi dari senapan atau busur.

Bila suatu benda bergerak akan memiliki momentum, sedang benda lain yang dikenai gayanya akan memiliki momentum yang sama dan berlawanan arah. Contoh, Pada waktu seorang penumpang meloncat dari sebuah kano ke dermaga, kano itu akan terdorong kebelakang oleh penumpang tersebut pada waktu ia didorong ke depan oleh kano. Momentum dari kano kebelakang akan sama dengan momentum dari penumpang ke depan. Disini hubungan aksi-reaksi terlihat dalam gerakan dari kano dan orang tersebut. Tetapi jika orang tersebut loncat keluar dari kapal yang besar, momentum dari kapal tidak terlihat meskipun masih tetap sama dengan momentum penumpang tersebut, karena massa kapal begitu besar dan kecepatan geraknya tidak terlihat.