Fisika dalam Sepakbola: Aerodinamika Tendangan Pisang

Gerrard Menendang Free Kick (Foto/bbc.co.uk)

Pada tahun 2010 lalu, seantero dunia melupakan sejenak urusan mereka dan dipersatukan dalam ajang olahraga terbesar di dunia, FIFA World Cup 2010 atau yang kita kenal sebagai Piala Dunia 2010 yang digelar di negara ujung benua Afrika, Republik Afrika Selatan. Sepakbola merupakan salah satu olahraga tertua dan tidak diragukan lagi memang merupakan olahraga paling populer di dunia dengan peminat dari usia dini hingga senja.

Tidak hanya para pecinta sepakbola yang terbuai oleh keindahan permainan olahraga ini. Seorang fisikawan Amerika Serikat, John Eric Guff memfokuskan penelitiannya kepada aerodinamika bola sepak. Salah satu fokus penelitiannya adalah bagaimana seorang pesepakbola dapat melakukan tendangan “pisang” atau melengkung pada saat tendangan bebas atau sudut.

Guff meninjau aspek fisika dari sepakbola dengan menguji gerakan bola sepak di dalam sebuah terowongan berangin. Salah satu aspek fisika yang terlibat antara lain adalah bilangan Reynolds, Re = VD/ν, dengan V kecepatan relatif antara pusat massa bola dengan udara, D diameter bola, dan v merupakan rasio kinematik udara. Bilangan ini akan mempengaruhi kecepatan dan gerakan bola di udara maupun fluida lainnya.

Untuk sebuah tendangan bebas yang efektif, seorang pesepakbola membutuhkan energi yang cukup besar agar bola tersebut memiliki kecepatan awal yang besar. Sebagai ilustrasi, Steven Gerrard (Kapten Liverpool F.C; Timnas Inggris) akan melakukan sebuah tendangan bebas dengan dihadang enam orang sebagai pagar betis. Gerrard tidak mungkin melakukan sebuah tendangan lurus karena akan dihadang, untuk mengatasinya ia memutuskan untuk melakukan tendangan pisang. Untuk tendangan lurus yang keras, Gerrard membutuhkan tendangan yang berpusat pada pusat massa bola dan kecepatan inisial yang besar. Sedangkan untuk melakukan tendangan pisang dibutuhkan sebuah sudut yang tepat selain kecepatan awal yang besar agar bola tersebut dapat memutar dan melengkung di udara. Kecepatan sudut bola yang berputar yang dihasilkan dari tendangan ini ialah sekitar 600 rpm. Ilustrasinya dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

Bola yang berputar akan menggerakkan udara di belakangnya sehingga memunculkan suatu gaya baru, yang disebut sebagai gaya Magnus. Gaya dari udara ini yang akan mempercepat gerakan bola sehingga tercipta suatu fenomena dimana bola akan memiliki kecepatan lebih besar daripada yang terduga. Itulah sebabnya mengapa setiap tendangan bebas yang melengkung selalu terjadi dalam waktu yang lebih cepat dibandingkan jenis tendangan lainnya.

Hasil eksperimen ini dapat digunakan untuk menguji kelayakan bola sepak, agar tidak terjadi lagi kontroversi seperti halnya Jabulani, bola resmi Piala Dunia 2010 Afrika Selatan. Jelas terlihat bahwa olahraga ini tidak hanya diminati oleh para pecinta sepakbola, tetapi juga oleh kalangan ilmuwan sebagai bahan riset mereka.

Sumber Blog: Terjemahkan bebas dari www.sciencedaily.com dan www.physicstoday.com oleh Abi Sofyan Ghifari dalam http://netsains.com/2011/03/fisika-dalam-sepakbola-aerodinamika-tendangan-pisang/