BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
Pada bab ini akan disajikan landasan teori dan literatur berkaitan, yang digunakan sebagai acuan dalam penelitian ini.
2.1 Stik Golf
Stik merupakan salah satu alat yang terpenting dalam suatu permainan golf. Stik digunakan untuk memukul bola menuju ke lubang. Dalam setiap pukulan, dibedakan stik yang akan digunakan. Dalam bab ini akan dibahas secara lengkap tentang stik golf.
2.1.1 Istilah-istilah Dalam Permainan Golf
Sebagai awalan untuk mengenal golf, harus mengetahui beberapa istilah yang biasa digunakan dalam permainan golf. Berikut ini akan diterangkan beberapa istilah dalam permainan golf.
1. Golf course adalah lapangan golf
2. Tee shot adalah pukulan pertama dari teeing ground. Tee shot biasanya dilakukan dengan menggunakan driver (misalnya 1-wood) untuk hole yang panjang atau iron pada hole yang lebih pendek.
3. Fairway shot, di mana stik golf jenis iron atau wedge biasa digunakan untuk melakukan pukulan ini.
5. Punch atau knockdown adalah pukulan rendah yang dilakukan untuk menghindari cabang pohon atau angin yang kuat di atas.
6. Putting adalah pukulan yang dilakukan di atas green dan menggunakan putter dan bagi sebagian besar pegolf merupakan pukulan tersulit.
7. Approach shot adalah pukulan yang dilakukan untuk mendekatkan bola ke green. Pukulan ini biasanya dilakukan pada jarak yang sedang atau dekat. Tipe approach shot terdiri dari 3 jenis:
a. Pitch adalah approach shot yang menerbangkan bola ke atas green atau dekat green. Pitch shot biasa dilakukan dengan menggunakan iron 6 hingga lob wedge.
b. Flop adalah approach shot yang lebih tinggi lagi dan langsung berhenti sesaat setelah menghantam tanah. Pukulan ini dilakukan ketika pemain harus menghadapi rintangan untuk mencapai green.
Flop biasa dilakukan dengan menggunakan stik golf sand wedge atau lob wedge.
c. Chip adalah approach shot yang rendah ketika bola terbang rendah dan kemudian bergulir mengarah ke green.
8. Teeing ground adalah tempai mulai pukulan pertama.
9. Fairway adalah rumput tempat mendarat, dipotong pendek sehingga bola mudah untuk dipukul.
10. Rough adalah daerah yang rumputnya lebih panjang daripada di fairway
11.Hazards adalah rintangan, water hazards seperti sungai, danau dan bunkers yang merupakan suatu cekungan berisi pasir.
12.Club adalah stik golf.
13. Grass adalah daerah sekitar lubang tempat bola masuk.
14.Hole atau cup adalah lubang tempat bola masuk, selalu berada di grass dan harus berdiameter 108 mm (4.25 in.)
15.Par adalah jumlah pukulan maksimum yang harus dipenuhi para golfer di setiap hole, dalam golf biasanya suatu hole memiliki par 3, 4 atau 5.
(sumber: Wikipedia, 2013)
2.1.2 Komponen Stik Golf
Pada umumnya stik golf terdiri dari pegangan stik, tangkai stik, dan kepala stik. Pada saat ini, bahan yang digunakan dalam stik golf adalah, karet untuk pegangan, grafit untuk tangkai, dan titanium untuk kepala stik. Pada gambar 2.1 ditampilkan stik golf dan bagian-bagiannya.
2.1.3 Jenis-jenis Stik Golf
Pada dasarnya ada tiga jenis stik golf, yaitu wood, iron, dan putter. Beberapa dirancang dengan loft , akurasi dan jarak yang lebih besar. Pada bagian ini, akan dibahas karakteristik dari wood, iron, dan putter.
2.1.3.1 Wood
Wood adalah stik golf panjang dengan tiang kecil yang digunakan untuk jarak yang lebih besar. Saat ini, produsen menggunakan titanium atau baja untuk membuat stik ini. Untuk lebih jelas stik wood dapat dilihat pada gambar 2.2.
Gambar 2.2 stik golf wood berbahan titanium dan grafit dengan loft 10,5 dan panjang 105 cm
2.1.3.2 Iron
Stik iron biasanya digunakan untuk pukulan jarak pendek. Stik iron
dirancang untuk pukulan jarak pendek dan shot golf akurat. Untuk lebih jelasnya stik iron dapat dilihat pada gambar 2.3.
Gambar 2.3 stik irons 3-9, panjang 91 cm dan sudut 560 2.1.3.3 Putter
Stik putter digunakan untuk menempatkan bola pada finishing hole. Stik
iron, pada dasarnya digunakan untuk pukulan penyelesaian, untuk memasukkan bola ke dalam lubang. Stik putter dapat dilihat pada gambar 2.4.
2.1.4 Mekanika Ayunan Stik Golf
Sebuah ayunan stik golf yang tepat, memiliki dampak yang besar pada permainan golf. Ayunan stik golf memiliki mekanika fisika tertulis dan merupakan contoh yang bagus dari sudut gerak. Ayunan memutar menghasilkan torsi pada klub. Hal ini memaksa perubahan torsi kecepatan sudut klub, menyebabkan rotasi, sehingga kunci untuk dapat memukul bola yang jauh terletak pada kecepatan kepala klub dan bola akan mengalami impak geser.
Semakin cepat kepala klub diayunkan, maka semakin besar jumlah energi kinetik yang akan ditransfer dari kepala klub ke bola karena energi kinetik sebanding dengan massa dari kepala klub dan kuadrat kecepatannya. Dan pada gambar 2.5 (a) kita dapat melihat lintasan pukulan stik golf driver.
Gambar 2.5(b). lintasan pukulan stik golf iron 6 (pitching). Gambar 2.5 (c) lintasan pukulan stik golf putter.
(b)
(c)
Gambar 2.5(b) lintasan pukulan stik golf iron 6 (pitching), (c) lintasan pukulan stik golf putter (sambungan)
2.1.5. Pendulum Model Ganda
Pada gambar 2.6, ditunjukkan gerakan dalam permainan golf, dimulai dari
(a) (b)
(c) (d)
Untuk lebih dapat dipahami, gambar 2.6 dimodelkan seperti pada gambar 2.7. Gambar 2.7 menunjukkan gerakan lengan dan stik selama ayunan. Pemodelan yang digunakan untuk menganalisis gerakan ini didasarkan pada pendulum ganda. Dasar untuk model pendulum ganda berasal dari praktek modern, yaitu menjaga lengan kiri (untuk pegolf tangan kanan) lurus selama ayunan ke bawah.
Gambar 2.7. Model ganda pendulum dari ayunan golf, (a) pada awal downswing, (b) pada titik rilis, (c) setelah melepaskan klub dan (d) pada saat terjadi impak.
Dengan asumsi, di mana batang dan gagang pada massa tertentu diabaikan, nilai massa dari kepala stik akan menjadi acuan pehitungan gaya dorong.
m = ρ x V (2.1)
Nilai gaya dorong (F) stik dapat diperoleh dari perhitungan massa (m) dikali dengan percepatan (a). Dapat dihitung dengan persamaan:
F = m x a (2.2)
2.1.6 Data primer permainan golf
bola yang lebih kecil. Fakta menunjukkan bahwa bola menjadi rata permukaannya pada saat impak, dan selama waktu 0,0005 detik kontak dengan bola elastis yang lepas dari kepala stik. Waktu kontak hampir sama untuk seluruh pukulan, bahkan untuk putting.
2.2 Material Stik Golf
Pada saat ini, material yang sedang dikembangkan untuk membuat stik golf adalah karet untuk pegangan, grafit untuk tangkai, dan titanium untuk kepala stik.
2.2.1 Grafit
Grafit adalah suatu modifikasi dari karbon dengan sifat yang mirip logam (penghantar panas dan listrik yang baik). Selain tidak cukup padat, grafit juga tidak terdapat dalam jumlah banyak di alam. Oleh karena itu, untuk keperluan peralatan teknik serta pembuatan elektroda, grafit harus dibuat secara sintetik. Pembuatan grafit alam atau grafit yang dibuat dari kokas diperkecil ukurannya, dicampur dengan ter atau resin sintetik, kemudian dipanaskan sehingga membentuk padatan (sintering) dalam 105 cetakan. Pada proses tersebut, bahan-bahan aditif terbakar menjadi arang. Pemanasan yang dilakukan sekali lagi sampai temperatur 3000°C akan menghasilkan lebih banyak grafit (grafit elektro). Untuk alat-alat seperti penukar panas, setelah pemanasan, grafit perlu diberi bahan aditif
impregnasi (misalnya dempul dan serbuk grafit). Setelah proses impregnasi, ketahanan temperaturnya turun menjadi 165°C.
material elektroda pada sebuah lampu istrik (Rukihati, 1986). Pada temperatur yang lebih tinggi, grafit teroksidasi oleh asam nitrat berasap, khlor atau oksigen. Grafit hanya dapat dilarutkan dalam besi leleh. Ditinjau dari segi ketahanan terhadap korosi, grafit merupakan bahan yang bidang penggunaannya sangat luas.Bahan tersebut tahan terhadap semua asam dan sebagian besar basa hingga di atas 100°C.
Dalam udara, grafit dapat digunakan sampai kira-kira 1650C.Apabila tidak diimpregnasi, grafit dapat digunakan sampai 5000C. Pengolahan dan penggunaan: gumpalan-gumpalan grafit dipotong menjadi pelat atau dibuat langsung menjadi barang..
Grafit digunakan sebagai elektroda, bantalan luncur, ring penyekat, dan aditif untuk bahan pelumas. Grafit juga mempertinggi kemampuan lumas teflon. Barang yang seluruhnya dibuat dari grafit adalah alat penukar panas, cawan lebur, batu filter, pompa, dan pelat pecah. Grafit juga digunakan sebagai bahan pengisi.
Pada alat penyekat dan penghitung volume, sebagian peralatannya dibuat dari grafit (misalnya torak). Serat grafit dimanfaatkan untuk pelepasan muatan elektrostatik pada selubung ventilasi (Wikipedia, 2012). Data mekanik dari grafit bisa dilihat pada tabel 2.1.
Tabel 2.1 Karakteristik mekanik grafit
Sifat mekanik Besaran Satuan
Kekuatan tarik 2 Kgf/mm2
Massa Jenis 2,2 Kg/dm3
Kekerasan 1 HB
2.2.2 Titanium
Unsur ini terdapat di banyak mineral dengan sumber utama adalah bent Ti-48 yang paling banyak terdapat di alam (73,8%). Sifat titanium mirip dengan dapat di lihat dari table 2.2.
Table 2.2 karakteristik mekanik titanium
Sifat Mekanik Besaran Satuan
Modulus Young 116 GPa
Massa Jenis 4620 Kg/m3
Kekuatan tarik 44 GPa
Sumber: Wikipedia, 2012
Keuntungan titanium, sebagai berikut:
2. Kekuatan lelah (fatigue strength) yang lebih tinggi daripada paduan aluminium.
3. Tahan suhu tinggi. Ketika temperatur pemakaian melebihi 150 C maka dibutuhkan titanium karena aluminium akan kehilangan kekuatannya seacara nyata.
4. Tahan korosi. Ketahanan korosi titanium lebih tinggi daripada aluminium dan baja.
5. Dengan rasio berat-kekuatan yang lebih rendah daripada aluminium, maka komponen-komponen yang terbuat dari titanium membutuhkan ruang yang lebih sedikit dibanding aluminium.
6. Militer. Oleh karena kekuatannya, unsur ini digunakan untuk membuat peralatan perang (tank) dan untuk membuat pesawat ruang angkasa.
(Campbell, 2006)
2.3 Pengujian Stik Golf
Pengujian klub dianjurkan untuk menjaga kualitas terhadap pesaing di
pasar yang sama dengan produk anda.Panjang dan berat ayunan juga harus
dipertimbangkan.Pengujian terdiri dari membandingkan klub dengan menekan
masing-masing pada kaki, pusat dan tumit klub. Off Data hit center memberikan
informasi mengenai hilangnya jarak dan akurasi.Selain itu, data ini dapat
memberikan informasi tentang bobot dari klub dan efek gigi nya. Pengujian poros
a. Tip Prosedur Untuk Lintasan Optimal
Bentuk pengujian ini digunakan untuk menentukan dengan tepat bagaimana poros harus berujung untuk mengoptimalkan lintasan, membawa, dan
roll total bola golf.
b.Jarak Karakteristik
Dengan pengujian klub pada kecepatan yang berbeda dapat melihat hubungan antara karakteristik lentur dari poros dan pola jarak pada kecepatan yang ditetapkan. Ini akan memungkinkan anda untuk menentukan panjang dari sebuah klub didasarkan pada poros.
c.Karakteristik Dispersi
Dengan pengujian klub pada kecepatan yang berbeda klien akan dapat melihat hubungan antara karakteristik torsi poros dan pola dispersi pada kecepatan yang ditetapkan. Ini akan memungkinkan anda untuk menentukan akurasi dari klub didasarkan pada poros.
d.Jarak vs Kecepatan
Poros baja memiliki rentang kecepatan di mana mereka mencapai jarak optimal dan dispersi dalam kaitannya dengan kepala klub. Kecepatan pengujian akan mengevaluasi kinerja poros ini pada berbagai kecepatan untuk mengoptimalkan klub untuk berbagai kecepatan.
berat, tonjolan, dan roll. Dengan cara itu anda telah mengisolasi poros sebagai variabel yang anda periksa. Setelah ini dicapai, kita dapat mengevaluasi poros berdasarkan jarak (panjang), dispersi (akurasi), lintasan, dan kecepatan kepala klub.
2.4 Teori Uji Tekan Statik
Tegangan tekan berlawanan dengan tegangan tarik. Jika pada tegangan tarik, arah kedua gaya menjauhi ujung benda (kedua gaya saling berjauhan), maka pada tegangan tekan, arah kedua gaya saling mendekati. Dengan kata lain benda tidak ditarik tetapi ditekan (gaya-gaya bekerja di dalam benda). Kekuatan tekan material adalah nilai tegangan tekan aksial yang mempunyai modus kegagalan ketika saat pengujian. Perubahan bentuk benda yang disebabkan oleh tegangan tekan dinamakan mampatan. Misalnya pada tiang-tiang yang menopang beban, seperti tiang bangunan mengalami tegangan tekan. Kekuatan tekan biasanya diperoleh dari percobaan dengan alat pengujian tekan. Ketika dalam pengujian nantinya, spesimen (biasanya silinder) akan menjadi lebih mengecil seperti menyebar lateral. (Ismoyo,1999). Perubahan benda yang disebabkan tegangan tekan dapat dilihat pada gambar 2.8.
Keterangan :
A = Luas penampang
F = Gaya yang bekerja sebagai penekanan L0 = Panjang awal
ΔL = Perubahan panjang, dimana : ΔL = L0 – L1
Dalam perancangan teknik yang sebenarnya sebagian besar kita bertumpu pada tegangan teknik. Pada kenyataannya, tegangan sebenarnya berbeda dengan tegangan teknik. Oleh sebab itu, material akibat beban tekan dapat dihitung dari penjelasan persamaan yang diberikan. Hal ini tentu saja karena perubahan luas penampang (A0) dan fungsi dari luas penampang A = φ (F) (Callister:2003). 1. Perbedaan nilai deviasi tegangan dapat disimpulkan sebagai berikut:
Pada kompresi, spesimen akan mengecil atau memendek. Material akan cenderung menyebar kearah lateral dan meningkatnya luas penampang.
2. Pada uji tekan, spesimen dijepit pada ujung – ujungnya. Untuk alasan ini, timbul gaya gesekan yang akan menentang penyebaran lateral ini. Berarti yang harus dilakukan untuk menghindari gaya gesekan ini harus dengan meningkatkan energi selama proses penekanan (Ismoyo,1999).
2.5. Elastisitas
2.5.1. Tekanan
Gambar 2.9 melukiskan suatu batang yang mempunyai penampang serba sama ditarik dengan gaya F pada kedua sisinya. Batang dalam keadaan tertarik. Bila dibuat irisan di batang (gambar b) yang tidak dekat ujung batang, maka pada irisan tadi terdapat tarikan dengan gaya F yang merata di penampang batang (sistem dalam keadaan seimbang).
Gambar.2.9 Batang yang ditarik oleh gaya (F) dari dua sisi
Dari sini dapat didefinisikan tegangan di irisan tersebut sebagai perbandingan antara gaya F dengan luas penampang A.
Tegangan : S = F/A ( N/m2 = Pascal) (2.3)
Tegangan tersebut disebut tegangan tarik.
Bila irisan tadi dibuat sembarang (membentuk sudut), maka luasannya
menjadi A’ dan dan gaya F tadi bisa diurakan menjadi dua komponen, yaitu F⊥
(tegak lurus/normal terhadap A’ dan F⁄ ⁄ (sejajar/tangensial terhadap A’). Maka tegangan dapat diurakan menjadi :
Tegangan tangensial (geser) = F⁄ ⁄ /A’ (2.5)
Demikian juga sebaliknya, bila gaya pada balok mengarah ke balok. Tegangannya disebut tegangan tekan.
2.5.2. Regangan
Bila gaya diberikan pada balok tersebut memberikan tegangan tarik, maka balok tersebut juga mengalami perubahan bentuk yang disebut regangan. Pada gambar 2.10 ditunjukkan batang yang mengalami peregangan.
Lo
ΔL
F L F
Gambar.2.10 Batang yang mengalami peregangan
Regangan tarik = (L – Lo)/Lo = ∆L/Lo (2.6)
Regangan tekan dapat didefinisikan dengan cara sama, dengan ∆L sebagai
pengurangan panjang
Bila gaya yang diberikan memberikan tegangan geser maka perubahan bentuk pada balok menjadi seperti pada gambar 2.11.
Gambar.2.11 Pergeseran bidang akibat gaya
Regangan dikarenakan tekanan hidrostatis disebit regangan volume :
Regangan volume = ∆V/V (2.8)
2.5.3. Elastisitas Dan Plastisitas
Hubungan antara tegangan dan regangan menyatakan elstisitas bahan tersebut. Grafik tegangan sebagai fungsi regangan suatu logam dapat digambarkan seperti pada gambar 2.12.
Gambar 2.12 Grafik antara tegangan dan regangan
patah di d, d disebut titik patah. Bila b sampai d cukup besar, bahan tersebut bersifat ulet, tetapi kalau sangat pendek disebut rapuh (Haliday,1985).
2.5.4. Modulus Elastik
Perbandingan antara tegangan dan regangan disebut modulus elastik bahan.
2.5.4.1. Modulus Young
Bila kita perhatikan tegangan dan regangan tarik/tekan, sampai batas proporsional, perbandingan tegangan dan regangan disebut : modulus Young, Y :
Tegangan tarik Tegangan tekan
Modulus geser disebut juga modulus puntir, dan hanya terjadi pada zat padat.
2.5.4.3. Modulus Bulk (Balok)
Modulus ini menghubungkan tekanan hidrostatik dengan perubahan volumenya.
dp dp
B = - = - Vo (2.12) dV/Vo dV
Kebalikan dari modulus Bulk adalah kompresibilitas.
k = 1/ B (2.13)
2.6 Ayunan Bandul Sederhana
Pada gambar 2.13 ditunjukkan gerakan yang terjadi pada bandul sederhana.
Gambar 2.13 Gerakan bandul sederhana
Ketika beban digantungkan pada ayunan dan tidak diberikan maka benda akan dian dititik keseimbangan B. Jika beban ditarik ke titik A dan dilepaskan, maka beban akan bergerak ke B, C, lalu kembali lagi ke A.
benda yang terikat pada sebuah tali dan dapat berayun secara bebas dan periodik yang menjadi dasar kerja dari sebuah jam dinding kuno yang mempunyai ayunan. Dalam bidang fisika, prinsip ini pertama kali ditemukan pada tahun 1602 oleh Galileo Galilei, bahwa perioda (lama gerak osilasi satu ayunan, T) dipengaruhi oleh panjang tali dan percepatan gravitasi. Gerak osilasi (getaran) yang populer adalah gerak osilasi pendulum (bandul). Pendulumsederhana terdiri dari seutas tali ringan dan sebuah bola kecil (bola pendulum) bermassa m yangdigantungkan pada ujung tali, gaya gesekan udara kita abaikan dan massa tali sangat kecil sehingga dapat diabaikan relatif terhadap bola. Dengan bandul pun kita dapat mengetahui grafitasi di tempat bandul tersebut diuji. Bandul sederhana adalah sebuah benda kecil, biasanya benda berupa bola pejal, digantungkan pada seutas tali yang massanya dapat diabaikan dibandingkan dengan massa bola dan panjang bandul sangat besar. Ujung tali lain digantungkan pada suatu penggantung yang tetap, jika bandul diberi simpangan kecil, dan kemudian dilepaskan, bandul akan berosilasi (bergetar) di antara dua titik, misalnya titik A danB, dengan periode T yang tetap. Seperti sudah dipelajari pada percobaan mengenai, getaran, satugetaran (1 osilasi) didefinisikan sebagai gerak bola dari A ke B dan kembali ke A, atau dari B ke A dan kembali ke B, atau gerak dari titik A ke B dan kembali ke titik O. Ada beberapa parameter (atau variabel) pada bandul, yaitu periodenya (T), ), massa bandul (m),dan simpangan sudut (O) panjangnya (l).
Dengan pendekatan empiris dengan asumsi sebuah bandul, dengan massa m diikatkan pada sebuah tali dengan panjang L. Kemudian masssa ini ditarik kesamping sehingga tali membentuk sudut θ0 dengan
pada gambar 2.14.
Gambar 2.14. Prinsip ayunan bola bandul.
Kedua gaya yang bekerja pada beban (dengan mengabaikan hambatan udara) adalah gaya gravitasi mg, yang bersifat konservatif, dan tegangan T, yang tegak lurus terhadap gerakan dan karena itu tidak melakukan kerja. Oleh karena itu, dalam persoalan ini energi mekanik sistem beban-bumi adalah kekal.
Kita pilih energi potensial gravitasi bernilai nol didasar ayunan. Semula beban berada pada ketinggian h didasar ayunan dan diam. Energi kinetiknya bernilai nol dan energi potensial sistem bernilai mgh. Jadi energi total awal dari sistem adalah :
Ei= Ki + Ui = 0 + mgh (2.14)
Di mana:
Ei = energy total awal system
Ki = energy kinetic awal
Ui = energy potensial awal
Ef= Kf + Uf = ½ mv2 + 0 = ½ mv2 (2.15)
Di mana :
Ef = energy total akhir system
Kf = energy kinetik akhir
