PENGANTAR mempunyai lintasan unik yang memenuhi persamaan fisika. Salah satu lintasan geraknya yaitu memiliki spin yang bergerak sambil berputar. Lintasan gerak bola yang memiliki spin ini mampu mengecoh lawan. Pada permainan tenis meja kita tidak perneha mendengar servis atau smash yang spektakuler seperti yang di sepak bola seperti yang di lakukan oleh David Beckham dan Roberto Carlos sering mengecoh penjaga gawang karena bola yang dilepaskan berbelok secara horizontal di udara dan menyimpang dari lintasan yang seharusnya tapi kalau melihat dari pergerakan bola tendanagn yang di lakukan oleh becham tersebut juga bias kita gunakan sebagai acaun untuk menganalisis pergerakan bola ping pong yang bergerak spin.
Kalau kita melihat secara garis besar ada bebarapa besaran fisika yang termuat dalam permaianan Tenis Meja diantaranya :
1. Impuls dan Momentun 2. GLBB
A. Impuls dan Momentum
1. Pada saat Bola ping pong bersentuhan dengan Bed atau meja maka bola ping pong Akan memantul karena akibat gaya aksi dan reaksi 2. Anatar Meja dan bed bola pimpng Terjadi tumbukan lenting sebagian
e=
√
h2h1 tapi alam hal ini berlaku
3. Jika kita tinjau dari perubahan energi pada saat memantul
4. Pada saat menerima bola seolah-olah bola ping pong di keai gaya “ F” sehingga terjadi peubahan arah dan kecepatan bola ping pong
F . ∆ t=m . ∆ v
B. GLBB
1. Pada saat serpis pertama bola akan mengalami percepatan lebih besar , ini berlaku rumus Hukum II newton : ΣF = m.a
2. Berlaku rumus kecepatan : Vt = V0 + a.t
C. Gerak Parabola akibat Efek Magnus
Perbedaan tekanan menimbulkan bola bergerak dalam lintasan 'melengkung' karena ada bagian yang mengalami tekanan yang besar. Tekanan ini rupanya dihasilkan oleh medium, yakni udara, melalui efek aksi reaksi sesuai hukum III Newton. Bola yang berotasi dengan arah tertentu sesuai petunjuk jarum jam atau berlawanan arah) akan mempercepat atau memperlambat kecepatan udara disekitar bola tersebut Peristiwa ini dinamakan efek magnus untuk menghormati peneliti pertama tentang hal itu, Gustav Magnus. Akan lebih jelas di bahas pada dinamika Rotasi
D. Dinamika Rotasi (Spin)
a. Tipe-tipe gerakan bola yang ber-spin
Secara umum seperti yang di gambarkan di atas ada 3 (tiga) tipe gerakan bola yang ber-spin (berputar terhadap sumbunya) pada permainan tenis meja yaitu topspin, backspin(underspin) dan nospin.
Topspin, yaitu bola berotasi searah dengan gerak majunya.
Gerakan bola tipe topspin akan memberikan beberapa dampak dalam permainan yaitu:
- Bola melengkung lebih tajam
- Mengurangi kemungkinan bola keluar (out) - Membuat bola memantul lebih tinggi.
TEORI FISIKA (Topspin):
terdorong ke bawah. Dorongan ke bawah inilah yang membuat bola melengkung tajam kebawah.
Backspin, yaitu bola berotasi berlawanan dengan gerak majunya. Gerakan bola tipe backspin akan memberikan beberapa dampak dalam permainan yaitu:
- Arah bola akan cenderung melebar.
- Kemungkinan bola keluar (out) lebih besar. - Membuat bola memantul lebih rendah.
TEORI FISIKA (Backspin):
ketika bola bergerak dengan backspin, udara dibagian bawah bola akan bergerak lebih lambat dibandingkan dengan udara di bagian atas bola. Menurut fisika, udara yang bergerak lebih lambat akan bertambah tekanannya. Perbedaan tekanan antara diatas dan dibawah bola ping pong, ini menyebabkan bola ping pong terdorong ke atas (dari bawah ke atas). Dorongan ke atas inilah yang membuat bola melengkung tajam keatas.
No spin
E. Pengaruh Gaya kontak Bet terhadapa Bola
Bola yang ber-spin (berputar terhadap sumbunya) seringkali membuat lawan kalang kabut. Spin bisa bisa merubah arah bola ketika sedang bergerak di udara atau setelah dipantulkan terhadap meja. Pada umumnya pemain yang menerima bola dari lawan, akan memakai trik memukul bola dengan arah yang berlawanan dari arah awal datangnya bola. Trik ini adalah memvariasikan gaya kontak bet terhadap bola. Sehingga pemain akan mengembalikan bola dengan beberapa keadaan:
- Bola awal dari lawan adalah gerak Topspin, maka dikembalikan
Teori Fisika Gaya Kontak Bet - bola:
Akibat dari kedua arah tersebut akan merubah kecepatan anguler (sudut) bola yang datang dari lawan.
- Arah positif pukulan bet akan mengakibatkan bola kembali ke daerah lawan dengan gerak spin bola yang sama dengan gerak spin awal bola dari lawan. Misalnya gerak bola topspin atau backspin. - Arah negatif pukulan bet akan mengakibatkan bola kembali ke
daerah lawan dengan gerak spin bola yang berlawanan dengan gerak spin awal bola dari lawan. Misalnya gerak bola topspin ⇋ backspin.
Hal ini menurut teori fisika, bahwa benda berotasi akan memiliki
kecepatan sudut (ω) . Ketika bola menyentuh bet, gaya kontak berupa gaya gesek mulai bekerja, memperlambat gerak rotasi bola. Akibatnya kecepatan sudut bola berubah yaitu
Gerak translasi pada bet ini yang kemudian dimanfaatkan oleh pemain untuk merubah dengan cepat arah bola dengan memanfaatkan gesekan yang diperbesar pada gerak translasi bola.
Gaya gesekan ini diubah menjadi gaya pukul bet terhadap bola. Sehingga gaya gesekan tersebut kembali membuat bola berotasi.
ω=αt=τ
Sebelumnya, ada beberapa asumsi yang perlu diberikan di sini. kita asumsikan bahwa bola bermassa m dan datang ke bet / raket pingpong membentuk sudut θ dengan permukaan bet. Kemudian bola tersebut memiliki laju awal vB dianggap sebagai ‘bola kosong’, alias belum punya spin / rotasi. Betnya sendiri diberi kecepatan oleh tangan kita sebesar vR yang besarnya sebanding dengan laju bola yang datang. Parameter untuk laju bet atau raket ini adalah R, dengan hubungan vR = R . vB .
Perhatikan gambar berikut ini untuk lebih jelasnya.
kenapa bola bisa mantul setelah kena bet? Bola tersebut ‘dipantulkan’ oleh gaya gesek dan gaya normal ketika ia bersentuhan dengan permukaan bet. Mari kita nyatakan F sebagai gaya gesek dan N sebagai gaya normal. Persentuhan antara bola dengan bet akan berlangsung selama Δt detik, sehingga ada impuls yang dihasilkan oleh interaksi keduanya. Perhatikan gambar di bawah
Misalkan setelah bola dipukul oleh bet kecepatannya menjadi vB‘ dan membentuk sudut φ terhadap sumbu-x. Dengan memperhatikan diagram vektor-vektor gaya dan kecepatan di atas, kita dapat tuliskan rumusan kekekalan momentum:
(1)… m vBx‘ = -m vB + N Δt sin θ + F Δt cos θ (2)… m vBy‘ = F Δt sin θ - N Δt cos θ
Impuls N Δt sendiri setara dengan perubahan momentum pada arah gaya N , yaitu (3)… N Δt = 2 m vB sin θ
Sementara pada arah F berlaku b ω = vR + vB cos θ
Bola setelah dipukul bet akan memiliki momentum sudut I ω = F Δt . b
dengan b adalah radius bola pingpong, dan I = (2/3) m b2 (momen inersia bola berongga). Dengan demikian, kita tuliskan
(4)… F Δt = (I ω) / b = I (vR + vB cos θ) = (2/3) m (vR + vB cos θ)
Substitusikan hasil pada (3) dan (4) ke persamaan (1) dan (2), sehingga diperoleh vBx‘ = -vB + 2vB sin2θ + (2/3) cos θ (vR + vB cos θ)
vBy‘ = (2/3) sin θ (vR + vB cos θ) - 2 vB sin 2θ
Dengan memasukkan vR = R . vB pada hasil di atas dan sedikit utak-atik, kita dapatkan (5)… vBx‘ = [-1/3 + (4/3) sin2θ + (2/3) R cos θ ] vB
(6)… vBy‘ = [(2/3) R sin θ - (2/3) sin 2θ ] vB
Mengingat bahwa setelah bola dipukul itu dia punya sudut φ, maka tan φ = vBy‘ / vBx‘
Sekarang kita bisa tuliskan R sebagai fungsi θ setelah membagi persamaan (6) oleh (5): R = [sin 2θ + 2 tan φ sin2θ - (1/2) tan φ ] / [sin θ - tan φ cos θ ]
Jika Pemain yang akan melakukan topspin drive berada pada jarak d dari net, sementara tinggi net sendiri adalah h, kita buat asumsi kalau bola bisa mulus melewati net dan jatuh di area lawan (tidak out) jika terpenuhi syarat tan φ = 2h / d , anggap aja tan φ ini konstan, yaitu dengan menetapkan h = 15.25 cm dan d = 1.5 m.
Hasilnya bisa dilihat pada gambar di bawah . Ada yang aneh dan gak logis sih, tapi bisa kita analisis.
G. Refrensi
1. The physics of table tennis, Ricard alert Zend, institute pere vives vich, Academi years 2005-2007
2. Compasiana
3. Video ( Killerspin Table Tennis Technique_ Ball and Spin) sumber youtube 4. Video (Fisika Fun #44) sumber youtube
Daftar Isi
A. Pengantar .………..………. 1
B. Impuls dan Momentun .……….…………..………. 2
C. GLBB .………...………..………. 3
D. Gerak Parabola yang di sebabkan oleh Efek Magnus .………. 3
E. Diamika Rotasi a. Topspin, .………..………...………..………. 4
b. Backspin (underspin) .………...………..………. 5
c. Nospin .……….……...………..………. 5
F. Pengaruh Gaya kontak Bet terhadapa Bola .………….………..………. 6
G. Theory of Pingpong TopSpin Drive .………..………. 8
