Dalam olahraga bersepeda, kita akan mengalami 4 gaya utama : gaya angin, gaya hambat udara, gaya gesekan, dan gaya gravitasi. Fred Rompelberg dari Belanda berhasil mengefisienkan usaha dari gaya-gaya ini sehingga ia berhasil memecahkan rekor dunia untuk kecepatan tertinggi dengan 268,83 km/jam pada tanggal 3 oktober 1995. Gaya-gaya tersebut adalah :
a. Gaya angin
Dalam bersepeda, angin yang berhembus berlawanan arah dengan arah gerak si pengendara sepeda merupakan penghambat yang sangat menjengkelkan. Energi si pengendara akan terkuras banyak untuk melawan hambatan angin ini. Bayangkan untuk mempertahankan kecepatan 15 km/jam ditengah angin yang bertiup dengan kecepatan 10 km/jam saja kita akan kehilangan sekitar 800 kalori setiap menitnya. Tetapi angin juga bisa menjadi faktor yang mempercepat gerakan sepeda jika arah tiupan angin searah dengan arah maju sepeda.
b. Gaya hambat udara
Disamping angin yang bertiup kencang, udara sendiri dapat menjadi penghambat bagi si pengendara sepeda. Tubuh manusia yang duduk tegak di atas sepeda merupakan bentuk yang sangat tidak aerodinamik karena mengacaukan aliran udara sehingga memaksakan terbentuknya dua daerah dengan tekanan yang berbeda. Daerah di belakang tubuh pengendara sepeda bertekanan rendah, sementara daerah di depan tubuh bertekanan tinggi. Perbedaan tekanan ini mengakibatkan tubuh pengendara terdorong ke arah belakang. Semakin cepat sepeda bergerak, semakin besar gaya dorong ini. Ini mencegah si pengendara untuk mengayuh sepeda secepat-cepatnya. Besarnya gaya hambat udara ini ini sebenarnya dapat diminimalisasi dengan mengaplikasikan bentuk yang paling aerodinamik, yaitu bentuk yang ramping yang dapat menembus udara dengan lebih mulus. Ini dilakukan dengan membungkukkan badan. Selain penempatan posisi tubuh yang baik, desain roda dan kerangka sepeda yang tepat juga dapat mengurangi tahanan udara. Kerangka sepeda yang berbentuk bulat digantikan oleh rancangan bentuk yang oval, sementara bentuk roda yang bergerigi digantikan oleh bentuk cakram (disk) yang dapat memperkecil turbulensi (gejolak udara) dan drag force saat berputar.
Cara lain untuk memperkecil drag force adalah dengan melakukan teknik drafting yaitu bersepeda beriringan sambil memanfaatkan pusaran-pusaran udara yang tercipta tepat di belakang pengendara terdepan untuk menarik pengendara berikutnya sehingga energi yang dibutuhkan menjadi lebih kecil Semakin kecil
jarak antara pengendara terdepan dengan pengendara berikutnya semakin efisien penggunaan energi oleh kedua pengendara. Para pengendara yang membentuk formasi semacam ini dapat menghemat energy sekitar 40%.
c. Gaya gesekan
Dalam bersepeda, kita akan mengalami beberapa macam gaya gesekan: gaya gesekan antara permukaan kulit dengan udara, gaya gesekan kelahar sepeda dan gaya gesekan antara roda dengan jalan. Gaya gesekan antara permukaan kulit dengan udara walaupun tidak sebesar drag force kadang sangat menjengkelkan pula. Ini dapat menjadi faktor penting dalam menentukan kemenangan seorang atlit balap sepeda. Gesekan ini dapat dikurangi dengan menggunakan pakaian bersepeda yang tepat (skinsuit). Bayangkan seorang yang duduk tegak dengan pakaian biasa dapat menaikkan kecepatannya dari 10 km/jam menjadi 20 km/jam dengan menggunakan pakaian yang tepat dan posisi yang aerodinamik.
Gaya gesekan kelahar sepeda dapat dikurangi dengan menggunakan oli. Sedangkan gaya gesekan antara roda dengan jalan (rolling resistance) dapat dikurangi dengan memompa ban cukup keras. Ban yang kempes akan sangat menguras energi kita.
d. Gaya gravitasi
Gaya gravitasi memegang peranan penting saat pengendara sepeda melewati bukit. Gaya ini menarik kita ke bawah. Kita harus memberikan ekstra energi untuk melawan gravitasi ini ketika kita hendak menanjak bukit. Semakin tajam tanjakan bukit semakin besar energi yang dibutuhkan untuk menaiki tanjakan ini. Namun ketika kita menuruni bukit, gravitasi menjadi faktor yang berguna. Gravitasi mendorong sepeda turun lebih cepat.
Gaya gravitasi juga dapat membuat sepeda tidak seimbang yaitu pada saat kita duduk sepeda yang diam tetapi pada saat sepeda bergerak maka sepeda tidak akan jatuh, misalkan sepeda sedang bergerak lurus dan agak miring ke kanan maka gravitasi membuat sepeda jatuh ke kanan. Agar sepeda tidak jatuh, maka kita harus belokan sepeda ke kanan sedikit. Usaha tersebut akan menghasilkan gaya yang disebut gaya sentrifugal yang akan mendorong sepeda ke kiri. Gaya inilah yang akan mengkompensasi gaya gravitasi sehingga kita tidak akan jatuh.
Gaya sentrifugal besarnya tergantung pada kecepatan sepeda. Semakin cepat sepeda semakin besar gaya sentrifugalnya. Sehingga pada waktu sepeda bergerak cepat maka kita tidak perlu membelokkan sepeda terlalu tajam.
Itulah gaya-gaya yang bekerja pada saat kita bersepeda. Walaupun gaya-gaya ini mempunya pengaruh yang besar, namun seorang pengendara harus tetap memperhatikan kondisi tubuhnya.
a. Gaya angin
Dalam bersepeda, angin yang berhembus berlawanan arah dengan arah gerak si pengendara sepeda merupakan penghambat yang sangat menjengkelkan. Energi si pengendara akan terkuras banyak untuk melawan hambatan angin ini. Bayangkan untuk mempertahankan kecepatan 15 km/jam ditengah angin yang bertiup dengan kecepatan 10 km/jam saja kita akan kehilangan sekitar 800 kalori setiap menitnya. Tetapi angin juga bisa menjadi faktor yang mempercepat gerakan sepeda jika arah tiupan angin searah dengan arah maju sepeda.
b. Gaya hambat udara
Disamping angin yang bertiup kencang, udara sendiri dapat menjadi penghambat bagi si pengendara sepeda. Tubuh manusia yang duduk tegak di atas sepeda merupakan bentuk yang sangat tidak aerodinamik karena mengacaukan aliran udara sehingga memaksakan terbentuknya dua daerah dengan tekanan yang berbeda. Daerah di belakang tubuh pengendara sepeda bertekanan rendah, sementara daerah di depan tubuh bertekanan tinggi. Perbedaan tekanan ini mengakibatkan tubuh pengendara terdorong ke arah belakang. Semakin cepat sepeda bergerak, semakin besar gaya dorong ini. Ini mencegah si pengendara untuk mengayuh sepeda secepat-cepatnya. Besarnya gaya hambat udara ini ini sebenarnya dapat diminimalisasi dengan mengaplikasikan bentuk yang paling aerodinamik, yaitu bentuk yang ramping yang dapat menembus udara dengan lebih mulus. Ini dilakukan dengan membungkukkan badan. Selain penempatan posisi tubuh yang baik, desain roda dan kerangka sepeda yang tepat juga dapat mengurangi tahanan udara. Kerangka sepeda yang berbentuk bulat digantikan oleh rancangan bentuk yang oval, sementara bentuk roda yang bergerigi digantikan oleh bentuk cakram (disk) yang dapat memperkecil turbulensi (gejolak udara) dan drag force saat berputar.
Cara lain untuk memperkecil drag force adalah dengan melakukan teknik drafting yaitu bersepeda beriringan sambil memanfaatkan pusaran-pusaran udara yang tercipta tepat di belakang pengendara terdepan untuk menarik pengendara berikutnya sehingga energi yang dibutuhkan menjadi lebih kecil Semakin kecil
jarak antara pengendara terdepan dengan pengendara berikutnya semakin efisien penggunaan energi oleh kedua pengendara. Para pengendara yang membentuk formasi semacam ini dapat menghemat energy sekitar 40%.
c. Gaya gesekan
Dalam bersepeda, kita akan mengalami beberapa macam gaya gesekan: gaya gesekan antara permukaan kulit dengan udara, gaya gesekan kelahar sepeda dan gaya gesekan antara roda dengan jalan. Gaya gesekan antara permukaan kulit dengan udara walaupun tidak sebesar drag force kadang sangat menjengkelkan pula. Ini dapat menjadi faktor penting dalam menentukan kemenangan seorang atlit balap sepeda. Gesekan ini dapat dikurangi dengan menggunakan pakaian bersepeda yang tepat (skinsuit). Bayangkan seorang yang duduk tegak dengan pakaian biasa dapat menaikkan kecepatannya dari 10 km/jam menjadi 20 km/jam dengan menggunakan pakaian yang tepat dan posisi yang aerodinamik.
Gaya gesekan kelahar sepeda dapat dikurangi dengan menggunakan oli. Sedangkan gaya gesekan antara roda dengan jalan (rolling resistance) dapat dikurangi dengan memompa ban cukup keras. Ban yang kempes akan sangat menguras energi kita.
d. Gaya gravitasi
Gaya gravitasi memegang peranan penting saat pengendara sepeda melewati bukit. Gaya ini menarik kita ke bawah. Kita harus memberikan ekstra energi untuk melawan gravitasi ini ketika kita hendak menanjak bukit. Semakin tajam tanjakan bukit semakin besar energi yang dibutuhkan untuk menaiki tanjakan ini. Namun ketika kita menuruni bukit, gravitasi menjadi faktor yang berguna. Gravitasi mendorong sepeda turun lebih cepat.
Gaya gravitasi juga dapat membuat sepeda tidak seimbang yaitu pada saat kita duduk sepeda yang diam tetapi pada saat sepeda bergerak maka sepeda tidak akan jatuh, misalkan sepeda sedang bergerak lurus dan agak miring ke kanan maka gravitasi membuat sepeda jatuh ke kanan. Agar sepeda tidak jatuh, maka kita harus belokan sepeda ke kanan sedikit. Usaha tersebut akan menghasilkan gaya yang disebut gaya sentrifugal yang akan mendorong sepeda ke kiri. Gaya inilah yang akan mengkompensasi gaya gravitasi sehingga kita tidak akan jatuh.
Gaya sentrifugal besarnya tergantung pada kecepatan sepeda. Semakin cepat sepeda semakin besar gaya sentrifugalnya. Sehingga pada waktu sepeda bergerak cepat maka kita tidak perlu membelokkan sepeda terlalu tajam.
Itulah gaya-gaya yang bekerja pada saat kita bersepeda. Walaupun gaya-gaya ini mempunya pengaruh yang besar, namun seorang pengendara harus tetap memperhatikan kondisi tubuhnya.
Sumber :http://eldadoang.blogspot.com/2011/11/olahraga-yang-berhubungan-dengan-fisika.html
0 komentar:
Posting Komentar