Minggu, 11 Juli 2010

Fisika dan Teknik Sepak Bola





Sepakbola adalah permainan fisika. Dengan mengerti fisika kita bisa lebih menikmati permainan sepakbola, kita dapat mengerti mengapa lintasan bola berbentuk parabola, bagaimana terjadinya tendangan pisang, mengapa penjaga gawang sulit menahan tendangan pinalti, bagaimana orang menyundul bola dengan lebih efektif dan masih banyak lagi. Seorang pemain profesional yang diperlengkapi dengan ilmu fisika akan dapat memperbaiki skill dan kemampuannya.

Gerakan Parabola

Ketika di SMP/SMA, kita belajar bahwa bola yang ditendang dengan sudut elevasi tertentu akan membentuk lintasan parabola (Gb. 1b). Bentuk lintasan ini sangat dipengaruhi oleh gravitasi bumi, kecepatan dan sudut elevasi bola. Tanpa gravitasi bola akan bergerak lurus ke atas (Gb. 1a). Gravitasilah yang menarik bola turun. Semakin besar gravitasi semakin cepat bola jatuh ke tanah (lintasan bola semakin pendek). Di bulan yang gravitasinya lebih kecil, lintasan bola yang ditendang astronot akan jauh lebih panjang dibandingkan dengan lintasan bola di Bumi. Menurut perhitungan fisika, untuk menendang bola sejauh mungkin, pemain sepakbola harus menendang bola sekeras mungkin dan dengan sudut elevasi 450





Tendangan Pisang

Tahun 70-an Pele terkenal dengan tendangan pisangnya. Tahun 1998 gantian Roberto Carlos dipuja-puja karena tendangan pisangnya. Tahun 2006 ini para penonton sedang menunggu-nunggu bagaimana David Beckham mengecoh para penjaga gawang dengan tendangan pisangnya yang sangat terkenal itu.






Kita tentu masih ingat gol-gol manis David Beckham melalui tendangan bebasnya. yang dilakukan sekitar 30 meter didepan gawang. Beckham menendang bola dengan kecepatan sekitar 120 km/jam, bola melambung sekitar 1 meter melewati kepala para pagar betis itu dan secara tiba-tiba bola membelok serta masuk ke gawang lawan (Gb.2). Tepukan menggemuruh menyambut gol yang sangat spektakular ini.

Bagaimana David Beckham melakukan ini?

Seorang pengamat sepakbola Keith Hanna mengatakan bahwa Beckham melakukan ini karena otaknya yang jenius dapat memproses perhitungan fisika yang kompleks secara cepat sekali. Peneliti lain dari Universitas Sheffield, Inggris mengatakan hal yang sama:

"... Beckham was applying some very sophisticated physics,"

Lintasan bola yang menyerupai bentuk pisang ini sudah lama menjadi perhatian para peneliti. Gustav Magnus tahun 1852 pernah meneliti kasus sebuah bola yang bergerak sambil berotasi (Gb. 3). Gerakan bola ini menimbulkan aliran udara. Akibat rotasi bola, aliran udara yang searah dengan arah rotasi bola (A) bergerak relatif lebih cepat dibandingkan aliran udara pada sisi bola yang lain (B). Menurut Bernoulli semakin cepat udara mengalir, semakin kecil tekanannya. Akibatnya tekanan di B lebih besar dibandingkan tekanan di A. Perbedaan tekanan ini menimbulkan gaya yang membelokan bola ke arah A. Membeloknya bola akibat perbedaan tekanan udara ini sering disebut efek magnus untuk menghormati Gustav Magnus.



Pada tendangan bebas, bola yang bergerak dengan kecepatan 110 km/jam dan berotasi dengan 10 putaran tiap detiknya, dapat menyimpang/membelok lebih dari 4 meter, cukup membuat penjaga gawang kebingungan. Yang juga membuat tendangan Beckham lebih spektakular adalah efek lengkungan tajam di dekat akhir lintasan bola. Lengkungan tajam yang tiba-tiba inilah yang membuat kiper-kiper terperangah karena bola berbelok begitu cepat dengan tiba-tiba. Apa yang menyebabkan ini?

Peneliti Inggris, Peter Bearman mengatakan bahwa efek magnus akan mengecil jika kecepatan gerak bola terlalu besar atau rotasinya lebih lambat. Jadi untuk mendapat efek magnus yang besar, seorang harus membuat bola berputar sangat cepat tetapi kecepatannya tidak boleh terlalu cepat. Ketika Beckham menendang bola secara keras dengan sisi sepatunya sehingga bola dapat berotasi cepat sekali, bola melambung dan mulai membelok akibat adanya efek magnus. Gesekan bola dengan udara akan memperlambat gerakan bola (kecepatan bola berkurang). Jika rotasi bola tidak banyak berubah, maka pengurangan kecepatan dapat menyebabkan efek magnus bertambah besar, akibatnya bola melengkung lebih tajam, masuk gawang, membuat penonton terpesona dan berdecak kagum.




Waktu sentuh kepala dengan bola (23 milidetik) yang relatif lebih lama dibandingkan waktu sentuh kaki ketika ia menendang bola (8 milidetik), memungkinkan kita untuk mengarahkan bola secara akurat ke arah yang kita inginkan. Orang botak sering mendapat keuntungan dalam menyundul bola (rambut gondrong akan menyerap sebagian energi bola sehingga bola yang terpantul akan berkurang kecepatannya). Tetapi bukan berarti orang gondrong tidak bisa menyundul keras.


Menyundul

Menyundul merupakan bagian penting dalam sepakbola. Banyak gol tercipta melalui sundulan kepala. Menyundul bola membutuhkan koordinasi yang baik dari kepala, badan, serta pengetahuan tentang kecepatan bola dan arah sundulan.

Ada 2 posisi menyundul bola: 1) ditempat dengan melompat vertikal 2) berlari sambil melompat menyambut bola. Pada posisi 2, bola akan bergerak lebih cepat karena mendapat tambahan momentum dari gerakan kita. Besarnya momentum yang diterima bola sangat tergantung pada ke elastisan bola dan kekuatan otot tulang belakang ketika kita menyundul bola. Untuk membuat sundulan sekuat mungkin, kepala harus ditarik kebelakang sebanyak mungkin (badan melengkung), paha ditarik kebelakang dan lutut bengkok (Gb. 4). Pada posisi ini terjadi keseimbangan aksi-reaksi, pemain tidak terpelanting atau terputar dan kepala siap memberikan sundulan kuat ke bola. Saat bola menyentuh kepala, tubuh harus setegar mungkin agar lebih banyak energi dapat diberikan ke bola (gerakan otot dan urat yang tidak perlu akan menyerap energi kita dan dapat mengurangi energi yang diberikan pada bola).


Waktu sentuh kepala dengan bola (23 milidetik) yang relatif lebih lama dibandingkan waktu sentuh kaki ketika ia menendang bola (8 milidetik), memungkinkan kita untuk mengarahkan bola secara akurat ke arah yang kita inginkan. Orang botak sering mendapat keuntungan dalam menyundul bola (rambut gondrong akan menyerap sebagian energi bola sehingga bola yang terpantul akan berkurang kecepatannya). Tetapi bukan berarti orang gondrong tidak bisa menyundul keras.



Tendangan pinalti adalah tendangan yang sangat ditakuti oleh para penjaga gawang. Tendangan ini dilakukan pada jarak 11 meter dari gawang dan biasanya jarang gagal. Seorang pemain sepakbola profesional dapat menendang bola dengan kecepatan sekitar 30 meter per detik (108 km/jam). Dengan kecepatan ini bola akan mencapai ujung kanan atas gawang dalam waktu 0,45 detik dan untuk ujung kanan bawah 0,38 detik.

Menurut perhitungan Sam Williamson, fisikawan di Center for Neural Science New York, waktu 0,38 detik tidak cukup untuk menangkap bola. Ketika bola ditendang, penjaga gawang akan bereaksi rata-rata setelah 0,3 detik. Begitu bereaksi, otak akan memberi perintah pada otot untuk bergerak, ini butuh waktu tambahan lebih dari 0,1 detik. Itu sebabnya sukar bagi penjaga gawang untuk menangkap bola yang bergerak cepat itu. Untuk melatih reaksi yang cepat dan tepat dibutuhkan latihan yang panjang dan pengalaman yang cukup. Itu sebabnya para kiper atau penjaga gawang dalam piala dunia ini rata-rata lebih tua dibandingkan pemain lainnya.

Agar berhasil, penendang pinalti harus memperhatikan arah angin, rotasi dan kecepatan bola. Bola yang berotasi terlalu cepat dapat menimbulkan efek magnus dan turbulens udara yang akan menyimpangkan bola.

Menurut penelitian, tendangan yang paling efektif adalah tendangan dengan kekuatan 75 % sampai 80 % dari kekuatan maksimum (kecepatan bola sekitar 80 km/jam). Pada kecepatan ini penjaga gawang sulit menangkap bola dan kemungkinan terjadinya gol lebih besar dibandingkan dengan tendangan dengan kekuatan penuh.


Sumber:

Prof. Yohanes Surya, Ph.D.

Selasa, 15 Juni 2010

Masyarakat Fisika Kesehatan

Health Physics Society

Radiation Safety Information for:
Public
Public
Media
Media
HP Student
Students
Teachers
Teachers
Employer & Employee
Employers
Homeland Security
Homeland Security
Health Care Personnel
Health Care Personnel
Capitol Building
Legislators
& Regulators
Chapters & Sections
Chapters
& Sections
Members
Members

Welcome to the Health Physics Society Web site, where you can find information and answers to your questions about radiation and radiation safety/protection.

For many years, ionizing radiation has been beneficial to human beings for medical diagnosis and therapy, scientific research, and generating electrical power. However, when used in unsafe ways, ionizing radiation can harm people. Care must be taken to properly use radiation and to minimize unnecessary radiation exposures.

The health physicist's job is to manage the beneficial use of ionizing radiation while protecting workers and the public from potential hazards. The Health Physics Society is dedicated to making sure that health physicists have the information and capabilities to do this.

The Health Physics Society also has a goal of providing information for the public to assist in the understanding of the field of health physics. We invite you to explore our Web site and click on any features that might be of interest to you.

We also invite you to explore another Web site we sponsor that is dedicated to public education. This site (www.radiationanswers.org) contains objective, scientific information about radiation in a friendly, easy-to-read format.

Selasa, 04 Mei 2010

Fisika dan Olahraga

"Penerapan Analisis Fisika yang Teliti dalam Cabang Olahraga dapat Meningkatkan Efektifitas Permainan dan Kualitasnya"

~H2O~

http://banjarcyberschool.blogspot.com/

(Sekolah Maya Kota Banja)

Physics plays a dominant role in the way athletes perform and the way the sport is played. To understand how physics is applied to sporting situations, you need a understanding of the basic laws and terms of physics. Here are simple explanations of some of the physics terms you will come across.

Mata Kuliah Fisika dan Olah Raga dari :
Departemen Fisika, Universitas Washington. USA.
(Silahkan Klik Mata Kuliah ini: Tersedia dalam Bentuk PDF, siap di Print Out)

Minggu, 18 April 2010

Medical Physics

Medical physics is the application of physics to medicine. It generally concerns physics as applied to medical imaging and radiotherapy, although a medical physicist may also work in many other areas of healthcare. A medical physics department may be based in either a hospital or a university and its work is likely to include research, technical development, and clinical healthcare.

Of the large body of medical physicists in academia and clinics, roughly 85% practice or specialize in various forms of therapy, 10% in diagnostic imaging, and 5% in nuclear medicine.[1] Areas of specialty in medical physics however are widely varied in scope and breadth.

(Arip Nurahman)


http://fisikamedis.blogspot.com/
(Pusat Informasi Fisikawan Medis Indonesia)
http://www.ikafmi.blogspot.com/
(Ikatan Fisikawan Medis Indonesia)


Abstract

Neurobiophysics is the application of basic physical
principles to the operation of the nervous system. The
methods of neurobiophysics are identical to those of other
branches of quantitative science:

1. observations of phenomena under controlled conditions
and subsequent replication of the phenomena.

2. elaboration of models to which physical laws can be
applied and unambiguously shown to explain pertinent
quantitative aspects of the observations.

A basic assumption in neurobiophysics is that all neuronal
activity is susceptible of an explanation based on the
application of known physical laws.

In this view, the morphological complexity of the neuron and the structural complexity
of neuronal interconnections are practical barriers to an under-
standing of the nervous system, but it is not expected that as-
yet-undiscovered laws will be needed to explain nervous-
system activity.

Because electricity is the currency of the nervous system, most models of neural activity are electrical in
nature.

Intro:


Perkembangan Pendidikan Fisika Medis

(supriyanto)
Fisika medis di Indonesia bukanlah isu baru yang baru didengar. Sejak digulirkannya sebuah program kerjasama Departemen Kesehatan dengan Universitas Diponegoro. Pendidikan kerjasama ini merupakan pendidikan yang mentransisikan dari pendidikan profesional D3 Radiodiagnostik dan Radioterapi (ATRO) ke pendidikan sarjana. Beberapa lulusan D-IV Fisika medis yang hanya satu angkatan ini, banyak yang sudah memasuki atau diambang purna tugas. Tahun 1996, program lanjutan studi dari jenjang diploma III kedinasan Departemen Kesehatan ke program Sarjana Sains di Jurusan Fisika FMIPA Universitas Diponegoro dilakukan kembali.

Universitas Indonesia dengan pioner Prof. Dr. Djarwani S. Soejoko telah bekerja keras membuka program fisika medis program reguler, dalam artian program ini mendidik program sarjana dengan peminatan fisika medis. Tahun 1998, program sarjana fisika peminatan fisika medis resmi di buka di Departemen Fisika FMIPA Universitas Indonesia dengan 3 staf inti yaitu Prof. Dr. Djarwani S. Soejoko, Dr.rer.nat Mussadiq Musbach, dan Dr. Rachmat W. Adi (Almarhum). Dengan bantuan tenaga dari Badan Tenaga Nuklir Nasiona (BATAN) dan Fakultas kedokteran Universitas Indonesia, program ini telah menghasilkan sejumlah lulusan sarjana. Tahun 2002, di inisiasi pembukaan program S2 Fisika dengan kekhususuan fisika medis yang disusul dengan perencanaan pembukaan program strata-3.

Penyelenggara program pendidikan fisika medis sekarang sudah berkembang walaupun perlu sebuah konsensus baku Indonesia tentang penyelenggaraan program pendidikan akademik fisika medis dengan jenjang S1, S2, dan S3 dan juga pendidikan profesional. Konsensus ini bukanlah sebuah doktrin bagi yang tua mendikte yang baru bertunas, namun perlu sebuah standarisasi profesional fisikawan medis seperti apa yang ingin dihasilkan untuk mencukupi kebutuhan baik di lingkungan rumah sakit sebagai obyek utama, maupun di lembaga kementrian atau lembaga penelitian.

Tentunya hal ini sangat menggembirakan tidak hanya dari program yang telah di selenggarakan dan menghasilkan lulusan, namun setidaknya program yang telah dikembangkan selama ini telah dimulainya sebuah babak perkembangan fisika medis di Indonesia. Selama ini, tidak hanya program pendidikan saja yang telah dilakukan, pertemuan ilmiah dan konferensi ilmiah baik nasional dan internasional telah diikuti oleh sejumlah fisikawan medis Indonesia sehingga kontribuasi keberadaan fisika medis Indonesia dapat terlihat.

Secara harfiah fisika medis dapat diartikan fisika kedokteran, namun janganlah keliru dengan makna harfiah ini, karena diawali jati diri fisika medis adalah dengan diketemukannya sinar-X oleh fisikawan Wilhem Rontgen yang kemudian telah menjadi sebuah titik tolak dari perkembangan fisika medis itu sendiri. Sehingga fisika medis adalah sebuah aplikasi ilmu fisika yang difokuskan pada dunia kedokteran atau kesehatan. Dengan ini profesi fisika medis itu sendiri tidak hanya yang mempunyai tugas di rumah sakit, namun para ilmuwan baik di universitas maupun di lembaga riset juga berhak menyebut sebagai ahli dalam bidang fisika medis dengan track record publikasi dan penelitian yang telah dilakukan.

Secara administratif, jabatan fungsional fisikawan medis yang bekerja di rumah sakit sudah mendapatkan persetujuan dari menPAN sehingga secara administratif pengakuan keberadaan fisika medis telah diakui. Tugas berat yang dihadapi adalah fisika medis perlu sebuah instrumen atau peralatan untuk bekerja dan tidak semua fasilitas rumah sakit memiliknya.

Inovasi dan pemikiran adalah menjadi sebuah solusi bagaimana kita bekerja membangun sistem fisika medis dengan keterbatasan peralatan dan anggaran. Kreativitas dan invensi menjadi sebuah cara mengatasi keterbatsan bekerja dan berkarya. Pembinaan yang baik tentu saja sangat diperlukan, selain berusaha mencari ilmu baik secara akademik maupun profesional.

Kode etik Fisikawan Medis Indonesia

Kode etik ini disusun untuk membantu anggota dari Ikatan Ahli Fisika Medis Indonesia dan Badan Penguji Profesi Fisika Medis Indonesia dalam menjaga kode etik profesinya.

Kode etik ini juga disusun sebagian berdasarkan dari Kongres Ikatan Fisika Medis Indonesia ke 2 tahun 2000 di Semarang dan Departemen Kesehatan sebagai panduan bagi anggota dalam mempertahankan kriteria profesinya yang berkenaan dengan pasien, pekerja, mitra kerja, relasi, anggota profesi lain, pemerintah dan khalayak lainnya.

1. Fisika Medis beriman dan bertakwa kepada Tuhan Yang Maha Esa dalam melaksanakan fungsi dan pekerjaannya agar terbentuk insan yang profesional, cakap, jujur dan ahli dibidangnya.

2. Fisika medis menjunjung tinggi negara kesatuan Republik Indonesia dalam setiap tindaj tanduk pekerjaannya dan selalu menjaga nama baiknya.

3. Fisika Medis harus berkomitmen untuk menggunakan keilmuannya, pengalamannya, ketrampilannya dan kepandaiannya untuk sebesar-besarnya manfaat bagi organisasi.

4. Fisika Medis akan selalu aktif dalam mempromosikan dan menjaga keselamatan umat manusia dan kepentingan pasien, masyarakat dan mitra kerja.

5. Fisika Medis akan selalu menerima tanggungjawab untuk lingkungan kerjanya sendiri dan mengerjakan segala sesuatu selalu di bawah pengawasan dan arahannya. Seorang Fisika Medis akan selalu melakukan langkah yang rasionil untuk meyakinkan bahwa pekerjaan yang berada di bawah pengawasanya dilakukan secara benar oleh orang yang tepat, dan ia benar-benar menerima tugas dan tanggung jawab tersebut.

6. Semua hal yang berhubungan dengan pasien, atasan, bawahan, mitra kerja, relasi dan anggota dari profesi lain akan selalu diarahkan kepada suasana kekompakan, keadilan, berpegang teguh pada kode etik/rahasia profesi.

7. Fisika Medis akan selalu berusaha keras menghindari perselisihan kepentingan dan mengungkapkan orang yang terlibat atau berpotensi terlibat dalam situasi yang dapat mengarah kepada perselisihan kepentingan.

8. Fisika Medis yang bekerja/terikat pada praktek swasta atau sebagai konsultan akan selalu berjuang bersama rekan sejawatnya dengan didasari mandat, pengetahuan, jawaban dan kuasa dari organisasi.

9. Fisika Medis harus menyadari keterbatasannya, menolak penugasan bila ia tidak cakap pada bidang tersebut, dan meminta konsultasi bila dianggap perlu.

10. Pada saat melakukan pekerjaan profesinya, Fisika Medis akan selalu dan terus menerus berusaha meningkatkan dan mempertahankan kualitas ilmu pengetahuan dan keahliannya serta mengikuti pelatihan bila dianggap perlu.

11. Fisika Medis akan selalu berusaha memberikan saran dan masukan kepada orang yang mempunyai otoritas, pemerintah dan lembaga-lembaga kebijakan publik yang berkenaan dengan keselamatan, mutu, segi ekonomi dari semua aspek yang berkenaan dengan penerapan fisika dalam bidang medik.

12. Ketika akan mempersiapkan publikasi, laporan, pernyataan, Fisika Medis akan selalu memastikan bahwa informasi tersebut adalah akurat dan kesimpulan serta rekomendasinya selalu didasarkan pada acuan riset dan ilmu pengetahuan. Bahan/kajian sumbernya akan selalu tersedia apabila diminta.

13. Fisika Medis akan selalu membantu relasinya sampai batas keahliannya dalam menerapkan kompetensi teknik dan pengembangan profesi, dan akan mengarahkan mereka untuk menjunjung tinggi kode etik profesi.

14. Ketika memberikan arahan kepada profesi lain tentang penerapan fisika di bidang medik, Fisika Medis akan selalu menekankan kepada kemampuan orang yang diberikan arahan olehnya dan untuk selalu memperhatikan serta menghargai akan keterbatasannya, sehingga hal yang berkenaan dengan keselamatan publik dan perawatan pasien tidak ada kompromi.

15. Fisika Medis akan selalu memegang teguh dan menjunjung tinggi profesinya dengan berperilaku berdasarkan kode etik profesinya. Setiap pelanggaran perilaku organisasi kendaknya disampaikan ke organisasi Ikatan Fisika Medis Indonesia (IKAFMI)


Neuroscience is the scientific study of the nervous system. Such studies span the structure, function, evolutionary history, development, genetics, biochemistry, physiology, pharmacology, informatics, computational neuroscience and pathology of the nervous system.


External Links

http://web.mit.edu/bcs/

"We want to know how the mind works"

MIT's Department of Brain and Cognitive Sciences stands at the nexus of neuroscience, biology and psychology. We combine these disciplines to study specific aspects of the brain and mind including: vision, movement systems, learning and memory, neural and cognitive development, language and reasoning. Working collaboratively, we apply our expertise, tools, and techniques to address and answer both fundamental and universal questions about how the brain and mind work.

Senin, 15 Maret 2010

Fisika dan Olahraga

The muscles

Introduction.

  • Qualifications
  • Organization
  • Evaluation
  • Schedule for tests
  • Scores and Grading Parameters

1. The Science of Motion

(Lectures 1 & 2)
  • Vectors
  • Equations of Motion
  • Newton's Laws
  • What causes acceleration?
  • Forces and acceleration
  • Action and Reaction
  • Free-body diagrams

2. Energy and Momentum

(Lectures 3 - 8)
  • Energy and Work
  • Momentum
  • Conservation Laws
  • Center of Mass
  • The Fosbury Flop
  • The Grand Jete
  • Projectile Motion
  • Optimal Launch Angles
  • Collisions

3. Bodies in Motion: Human Limitations

(Lectures 9 - 13)
  • Levers: the Body as Machine
  • Muscle Fibers
  • Muscle Strength
  • The Law of Muscles
  • Power output
  • Muscle Efficiency
  • Energy Content of Food
  • Strength of Materials
  • Fatigue
  • Response time
  • Scaling laws

4. Rotational Motion

(Lectures 14 - 16)
  • Moment of Inertia
  • Torque
  • The physical pendulum: a model for your legs
  • Angular Momentum

5. Fluid Dynamics

(Lectures 17 - 19)
  • Lift and the Bernoulli Principle
  • Reynolds Number
  • Drag Coefficient and Power Requirements
  • The Magnus Effect: Why a curveball curves
  • Lift in sailing, rowing, and swimming

6. Beating the Limits I: Training

(Nova Video, Lectures 20 & 21)
  • Endurance training
  • Strength training
  • Periodization
  • Split training
  • Plyometrics
  • Training for Speed

7. Beating the Limits II: Technology

(Lectures 22 & 23)
  • Aerodynamics
  • New materials: energy transfer from bats, raquets, and clubs
  • Intelligent design: sweet spots

Notes on the History of Sports Physics
  • Ancient olympics; jumping, sprinting
  • Horsemanship through the ages.
  • Martial arts
  • Technology innovation in boat propulsion
Appendices
  1. FAQ's about this class
  2. Mass and moment of inertia of body parts
  3. Balls and their characterisitics
  4. Hydrodynamic lift in the sculling stroke
  5. Lift and air resistance
  6. Measurements of Acceleration of the sculled shell
  7. Muscles, Tendons and bones.
  8. Tennis. Angles to win.
  9. Elite ergometer performance and body weight for rowing.
  10. Perception of time and it's importance to athletes.
  11. Conversion of units from metric to English units.

Kamis, 18 Februari 2010

Fisika dan Olahraga

Introduction: Physics of Sports.

Last updated on February 22, 2001

Instructor: Tom Steiger.
E-mail: steiger@alum.mit.edu
URL: http://faculty.washington.edu/tds/

Qualifications for this class

The aspiring student should have at least have successfully completed college level science and math; or at least have been a whiz at high school science and math; especially in the "story-book" problems.

Mathematics is not just another language. Mathematics is a language plus reasoning; it is like a language plus logic. Mathematics is a tool for reasoning. It is in fact a big collection of the results of some person's careful thought and reasoning. By mathematics it is possible to connect one statment to another. From "Character of Physical Law by Richard Feynman.

FAQs about this class


Texts :

a) Web documents on this site.

b) Lecture notes, also posted on this site.

useful references:

c) Muscles, Reflexes, and Locomotion. Thomas A. McMahon. $25. This is a superb book on the fundamentals of locomotion which range from basic muscle mechanics and thermodynamics to coordinated motion. There is a thought provoking section on the effects of scale. What if any is there any advantage to a particular size for a particular sport?

d) The Biomechanics of Sports Techniques, James G. Hay. This text covers major sports. Baseball, Basketball, Football, Golf, Gymnastics, Softball, Swimming, Track and Field.

e) Sport Science, Peter J. Brancazio. This is a highly readable book by a sports fanatic physicist.

f) The Physics of Baseball, Robert K. Adair. Professor Adair is the Physicist of the National League.

h) Physics of Sports, Ed. Angelo Armenti, Jr, American Institute of Physics (1992). This is a collection of articles on the physics of sports that have been published by AIP and has been a starting point for many of the developments in physics of sports.

i) Bicycling Science, F. Rowland and D.G. Wilson, MIT Press (1985). There has been a lot of developments on training since this book was published but you'll find it to be a very useful guide on the limiting factors for producing speed for various durations from sprints to long distance.

j) The Physics of Skiing, David Lind and Scott. P. Sanders, Springer-Verlag (1996).

k) Physics in Biology and Medicine, Paul Davidovits, Prentice-Hall, Inc. (1975).

l) Keep Your Eye on the Ball, Robert G. Watts and A. Terry Bahill, W.H. Freeman and Co. (2000).


Here's a sample of the type of questions that we will address and study.

How does Sam Perkins optimize his stroke to get a season average of 41% in the 3-point basketball shot? Does the apparently upright posture of Michael Johnson, the Olympic Champ in 200 and 400 meter go against conventional wisdom? How does a modern larger head tennis racket make us better players? What's the basis for the sculling type stroke used by successful free style swim racers? Why does "thinking" hard while shooting the basketball usually make things worse? Why does a curve ball curve? And why does it appear to "break"? Why do some thicker keels and rudders make a boat go faster than a knife edge, thin keels and rudders? Why does the optimal golf shot off the tee take off at about 20 degrees while the optimal shot put is launched at 45 degrees? Why do big runners and swimmers in distance events go no faster than small athletes? Are there some sports where big is best? Or small is best? All this and more!


INTRODUCTION

There is considerable scientific evidence that the healthy personality is one who not only plays, but who takes his play seriously. -Dr. William Menninger

There are many elements in optimum sports performance including physiology, psychology as well as the science of motion. In this course, we will touch on all of the elements but we will concentrate on the PHYSICS of sports which is concerned with the MECHANICS of motion. This includes kinematics, dynamics, and the ideas of momentum, energy and power and the efficient use of the human body and of sports equipment to achieve high levels of performance.

Our historical development has left us with a mish-mash of ways of measuring physical quantities (e.g. foot, mile, meter, pound, Newtons, horsepower, watts). In this course, we will use the STANDARD INTERNATIONAL UNITS (METRIC). There is great virtue to the use of these (as well as some disadvantages) as you will see during this course. I will expect you to develop facility at using the SI units and at converting other units into SI units. The lectures will consist of the uncovering some of the subjects from your reading and exploring them in greater depths. We will have many physical demonstrations and video slow-motion demonstrations of the physics points. There will be ample opportunities for questions.


Class Notes on the Web

Many of the class notes and problem solutions etc will be available on the website for this class. This will be hyperlinked from the syllabus section of this document.

It would be best if you were to access these notes from your own web browser or from one of the browsers available from the University. Click here for information on computing services available on campus.


How to Study Physics. Notes from the University of Texas.


EVALUATION AND TESTING

There will be 3 tests during the term and the final during finals week. The tests will consist of questions which are similar to the weekly problem sets. Each of the 3 tests will count for 1 unit. The final will count for 2 units, and your combined score on homework and quizzes will count for 1 unit. Your grade will be figured from the best 4 of the 6 units. Each exam will be weighted according to the average and standard deviation for the particular exam. The dropping of the worst units is meant to take care of your having a "bad day" or missing a test due to illness or travel, etc. You may bring a help page with constants, formulae, etc. which you have made to the exam. The use of calculators is encouraged, but it is possible for you to leave your solutions in unrationalized form.



Links to other physics of sports sites.


Return to Physics 208 page.

Minggu, 24 Januari 2010

Sekolah Sepak Bola Indiana Alwasilah

Visi

Misi

Program

Sejarah Singkat

Kegiatan-Kegiatan


Piala Dunia Sepak bola atau sering disingkat sebagai Piala Dunia saja (nama resmi: Piala Dunia FIFA) adalah kompetisi terpenting dalam dunia sepak bola internasional. Diselenggarakan oleh Fédération Internationale de Football Association (Fédération Internationale de Football Association), pengatur cabang olahraga ini, turnamen babak final Piala Dunia adalah ajang olahraga yang paling banyak ditonton di dunia, melebihi bahkan Olimpiade.[1]

Babak final turnamen (merujuk kepada bagian turnamen setelah kualifikasi) ini diselenggarakan setiap empat tahun sekali namun kejuaraan ini mengambil masa dua tahun secara keseluruhan. Lebih dari 160 tim nasional bertarung dalam turnamen kualifikasi regional untuk meraih tempat dalam babak final. Turnamen finalnya kini melibatkan 32 tim (peningkatan dari 24 tim pada tahun 1998) yang berkompetisi selama 4 minggu di negara yang ditunjuk sebagai tuan rumah. Inovasi yang dilakukan baru-baru ini memperbolehkan lebih dari satu negara menjadi tuan rumah.

Penyelenggaraan Piala Dunia berikutnya akan berlangsung di Afrika Selatan pada tahun 2010.

Daftar isi

Kelemahan Olahraga Kita

Oleh Agus Mahendra

OLIMPIADE telah membuka babak kesadaran baru, bahwa untuk selanjutnya kita tidak perlu terlalu tergantung dari bulu tangkis saja. Angkat besi secara mengejutkan mampu menyumbangkan medali. Pertanyaannya, benarkah Indonesia boleh berharap banyak dari cabang-cabang lainnya untuk olimpiade selanjutnya?

Kita bisa mengelompokkan potensi cabang dari kompleksitas teknis serta persyaratan mekanika yang terlibat di dalamnya. Ada cabang yang persyaratan teknik dan mekanikanya rendah, seperti angkat besi, panahan, atau beberapa nomor atletik seperti lari jarak menengah hingga jarak jauh. Ada pula cabang yang menuntut persyaratan teknik dan mekanika yang sangat kompleks, seperti senam, tenis, tenis meja, beberapa nomor atletik, dan banyak lagi.

Untuk cabang-cabang yang masuk dalam kelompok pertama, Indonesia memiliki peluang besar karena tidak memerlukan penguasaan teknik yang memakan waktu lama, dan tidak terlalu banyak membutuhkan campur tangan pelatih untuk menganalisis tekniknya. Kondisi yang harus dipenuhi, kita tidak boleh kalah dalam hal kekerapan, kekerasan, dan kebermaknaan latihan-bahkan kalau perlu dalam hal kedinian latihan. Konkretnya, mulailah latihan di cabang-cabang ini sedini mungkin, dengan dosis, intensitas, frekuensi, serta densitas latihan yang paling tinggi takarannya sehingga tidak kalah dari negara lain.

Contohnya, prestasi para pelari Kenya dan Ethiopia di jarak menengah dan jauh. Penelitian yang dilakukan para pakar dari Korsel terhadap keunggulan fenomenal para pelari kedua negara tersebut menunjukkan, rumus keberhasilan mereka ternyata bukanlah kondisi geografis yang tipis oksigen, bukan pula pola makan. Tetapi, yang lebih menentukan adalah efisiensi gerakan sebagai hasil latihan dan pola kehidupan sehari-hari.

Ini bisa dijelaskan baik dari segi motorik maupun fisiologis. Dengan pola kebiasaan dari kegiatan sehari-hari yang umumnya berisi kegiatan berlari, telah terjadi mekanisme adaptasi tubuh yang luar biasa di dalam pemrograman gerak dan metabolisme pengolahan energinya, sehingga tercapai efisiensi gerak yang sangat tinggi. Perubahan itu hanya bisa terjadi dari kegiatan yang sangat intensif, yang dilakukan sejak atlet masih kanak-kanak.

Lingkungan alam dan kebiasaan makan hanyalah penunjang, dan pada satu segi malah dapat menghambat. Hambatan inilah yang tidak disadari para pelatih kita, sehingga bibit-bibit atlet yang telah terbina alam-misalnya di bumi padang rumput Sumbawa, atau pegunungan Irian-malah hancur oleh perubahan lingkungan yang terjadi sangat tiba-tiba, ketika para atlet diboyong ke pelatnas di Jakarta. Jelas saja, para atlet mengalami kejut budaya dan pola hidup, karena tercerabut dari lingkungan hidupnya sehari-hari.

Sampai beberapa dekade ke depan, atau malah sampai kapan pun, atlet-atlet Indonesia tidak akan mampu menembus barikade keunggulan teknis atlet-atlet kelas dunia. Alasannya, atlet kita lebih sering memelihara kelemahan mendasar dalam penguasaan teknik. Ketika harus bertarung dengan atlet lain yang tekniknya sempurna, serta merta kita langsung kalah.

Mengapa atlet kita tidak bisa menguasai teknik yang sempurna? Barangkali kita harus merunut ke belakang sistem keolahragaan kita yang belum memungkinkan semua insan olahraga maju bersama-sama. Kita belum memiliki sistem keolahragaan yang jelas, baik sistem secara umum untuk seluruh cabang, maupun sistem khusus yang berlaku bagi satu cabang. Implikasinya, atlet kita lebih sering maju sendirian ke tingkat yang lebih tinggi, tetapi pelatihnya ketinggalan di belakang. Artinya, banyak atlet Indonesia yang potensial tidak mampu berkembang lagi karena keterbatasan kemampuan pelatih. Akibat lanjutannya, kematangan atau kesempurnaan teknik atlet kita selalu kalah kualitas dibandingkan lawan.

***

KUALITAS pelatih kita tidak pernah maju karena ketiadaan sistem keolahragaan di Indonesia telah menyebabkan belum terpetakannya secara jelas profil kemampuan pelatih beserta jenjang kariernya. Ketika seorang pelatih dipilih, tidak ada kriteria yang jelas tentang tingkat dan kemampuan apa yang bisa dijadikan sebagai tolok ukur. Tidak jelas pula jalur karier seorang pelatih yang ingin meningkatkan tingkat kualifikasi atau kemampuannya. Jika bukan karena kegigihannya sendiri, kemampuan pelatih kita lebih sering mentok di satu tingkat saja.

Oleh sebab itu, kemampuan pelatih kita tidak pernah terasah dalam memadukan prinsip biomekanika yang melandasi pelaksanaan teknik gerakan dalam tataran praktiknya. Padahal, pemahaman yang baik pada prinsip mekanik serta hukum-hukum alam yang mempengaruhi gerak, merupakan syarat utama bagi kesempurnaan teknik. Kelemahan dalam hal satu ini bukan saja terlihat pada saat menangani tim elite nasional kita, melainkan terjadi pula pada pembinaan di tingkat pemula.

Komentar pelatih asing pada penampilan atlet kita selalu sama dari waktu ke waktu, yaitu penerapan teknik dasarnya(basic technique) salah sehingga memerlukan banyak waktu untuk mengoreksinya. Kelemahan lain pelatih ialah dalam memahami prinsip-prinsip pelatihan dan mengutak-atik metode serta teknik yang ada. Mereka tidak kreatif mencari cara baru. Mereka tak memiliki kemampuan produksi, lebih suka mereproduksi atau meniru sesuatu yang memang sudah ada.

Mungkin asumsi ini bisa dipatahkan dengan mengajukan kasus bulu tangkis yang berhasil dalam tiga olimpiade, padahal bulu tangkis berada dalam kelompok cabang yang tidak sederhana. Ini juga tidak benar, karena bulu tangkis posisinya berada di antara kedua kelompok yang disebut di atas. Dalam arti itu, kita dapat mengatakan kompleksitas teknik bulu tangkis tidak serumit cabang permainan lain, misalnya tenis atau sepak bola.

Selain itu, satu hal yang paling menentukan keunggulan bulu tangkis kita adalah fanatisme masyarakat terhadap permainan itu sendiri. Bulu tangkis seolah-olah sudah menjadi permainan milik kita sendiri sehingga sama dengan budaya kita. Kepekatan nuansa budaya ini yang telah membuat para pemain Indonesia mencapai efisiensi gerak dan gaya yang khas Indonesia, sehingga unggul dari lawan.

Kasus kita di bulu tangkis sama seperti Pakistan di cabang hoki, Korsel di taekwondo, atau Rumania dan Rusia di senam. Bedanya, cabang favorit di negara-negara lain terus digali secara ilmiah dan kultural, serta dana yang memadai. Sementara, pembinaan bulu tangkis di Indonesia berkembang lebih secara alamiah. Oleh karena itu, kita boleh ragu bahwa pada olimpiade mendatang, bulu tangkis masih bisa diandalkan untuk menyumbang emas. Di Sydney, hanya satu dari lima emas yang diperoleh.

Kelemahan paling mendasar keolahragaan kita adalah iklim kompetisi yang tidak terarah dan tidak teratur. Dari segi ini, kita bisa mendeteksi betapa tidak seimbangnya kemampuan atlet kita dalam hal teknik dibandingkan kemampuan mentalnya. Atlet kita sering sudah menyerah sebelum berlaga, mencerminkan kelemahan mental bertanding yang memang tidak terasah secara terarah, baik saat latihan maupun saat pertandingan.

Tentu masih banyak kelemahan keolahragaan kita, tetapi yang mencolok adalah mental para pengurus Orde Baru. Budaya instant adalah yang paling mendesak untuk dikikis, sehingga pengurus sadar tidak ada gunanya bergulat dengan program-program instant untuk meraih medali atau juara umum, hanya karena ingin dianggap berjasa.

Yang terlebih penting adalah mendorong dan kalau perlu mendanai, upaya penciptaan sistem dari setiap cabang olahraga, walaupun hasilnya baru bisa terlihat satu generasi mendatang. Inilah yang sekarang mulai disadari Malaysia yang mensponsori penciptaan sistem bagi beberapa cabang strategis.

* Agus Mahendra MA, dosen FPOK-UPI