Gerakan salto Tuariki Delamere Bisa Jadi Pembuka Era Baru Lompat Jauh Olimpiade

Saksikan secara langsung: Final Lompat Jauh Putra di Olimpiade Paris akan diselenggarakan pada hari Selasa, 6 Agustus, pukul 14.20 ET. Final Putri akan diselenggarakan pada hari Kamis, 8 Agustus, pukul 14.00 ET.

Apakah seorang atlet memenangkan medali emas atau perak di Olimpiade Musim Panas dapat bergantung pada margin yang sangat kecil, sehingga para pesaing selalu mencari keunggulan. Ini bisa berupa pakaian ketat untuk mengurangi hambatan udara atau teknik baru seperti Kegagalan Fosbury untuk lompat tinggi—yang digunakan semua orang saat ini.

Pada tahun 1974, terlihat seperti Tuariki Delamere akan merevolusi lompat jauh dengan melakukan salto di udara. Kedengarannya gila, tetapi ia menganalisis ide tersebut dengan seorang profesor biomekanik di sekolahnya, dan mereka setuju: Itu adalah cara yang lebih efisien untuk melompat. Itu juga terlihat keren sekaliSayangnya, badan pengelola olahraga tersebut turun tangan dan melarang teknik tersebut sebelum Olimpiade 1975. Delamere tidak pernah mendapat kesempatan.

Mengapa menggabungkan jungkir balik ke depan dalam lompatan akan memberi Anda keunggulan (bisa dibilang begitu) atas pesaing? Itu semua ada dalam fisika. Mari kita selidiki, ya?

Model Sederhana

Manusia itu rumit, dan orang yang suka melompat lebih rumit lagi. Untuk memahami gaya fundamental yang berperan, fisikawan sering kali memulai dengan menyederhanakan. Jadi, mari kita bayangkan seorang pelompat yang berbentuk bola. (Ya, seperti di film lama sapi bulat lelucon.) Tidak ada yang lebih sederhana dari itu!

Mereka akan tetap memiliki massa dan kecepatan seperti manusia, tetapi dengan bentuk yang menghilangkan anggota tubuh yang kurus. Jangan tanya saya bagaimana mereka berlari dan melompat—itu terjadi begitu saja. Jadi, inilah lompat jauh berbentuk bola milik saya:

Bola “berlari” ke kiri dengan kecepatan kita₁Agar dapat melompat, kecepatan harus berubah sehingga memiliki komponen ke atas. (Ingat, kecepatan bukan sekadar kelajuan; ia juga memiliki arah tertentu, seperti yang ditunjukkan oleh panah merah di atas.)

Menurut hukum kedua Newton, Anda memerlukan gaya total bukan nol untuk menyebabkan perubahan kecepatan, dan ini dapat dimodelkan sebagai peningkatan gaya dari tanah pada pelompat. Dengan atlet nonspherical, gaya “normal” ini (N) dihasilkan dari penggunaan kaki mereka untuk mendorong tanah—yang (menurut hukum ketiga Newton) menciptakan gaya yang sama dan berlawanan yang melontarkan mereka ke udara.

Setelah Anda meninggalkan tanah, Anda mempertahankan kecepatan horizontal yang sama seperti yang Anda miliki di landasan pacu, dan satu-satunya gaya yang tersisa adalah gravitasi (mg), yang akhirnya membawa Anda turun ke bumi. Perhatikan bahwa panjang lompatan Anda ditentukan oleh kecepatan lari dan kekuatan dorongan Anda saja—tidak ada yang terjadi di udara yang penting.

Titik balik

Sekarang mari kita selangkah lebih dekat ke realitas dan memodelkan manusia sebagai tongkat. Saya tahu, itu tidak tampak seperti kemajuan, tetapi tubuh Anda adalah objek yang memanjang, dan bentuk itu membuat perbedaan besar.

Pertama, anggaplah ada satu gaya yang bekerja pada tongkat di pusat massanya (tepat di tengah). Ini akan membuat tongkat kita bergerak ke kiri. Tidak ada yang baru di sini.

Tapi bagaimana jika kita mendorongnya pada titik yang berbeda? Dalam hal ini, tongkat juga akan mulai memutar.

Itu linier percepatan tongkat (A) masih merupakan perubahan kecepatan di pusat massa. Namun sekarang kita harus berurusan dengan torsi (T) Dan bersudut percepatan (A) demikian juga.

Torsi adalah gaya putar, seperti saat Anda memutar kunci inggris. Torsi bergantung pada besarnya gaya yang diberikan (F) Dan Di mana itu diterapkan. Sama seperti lengan tuas, semakin jauh (R) Anda menerapkan gaya, semakin besar torsi yang Anda dapatkan.

Jadi apa itu kecepatan sudut? Untuk benda yang berputar seperti, katakanlah, atlet seluncur es Olimpiade, kecepatan sudut adalah seberapa cepat benda tersebut berputar. Kita dapat menggambarkan Perubahan dalam gerak rotasi dengan percepatan sudut (A)—ini seperti percepatan linear tetapi untuk gerak melingkar.

Oh, dan simbol itu SAYA di sana? Secara teknis, itu adalah momen inersiatetapi saya lebih suka menyebutnya massa rotasi, karena ia bertindak seperti massa dalam hukum kedua Newton: Untuk torsi tertentu, momen inersia yang lebih besar berarti percepatan sudut yang lebih kecil.

Pada dasarnya, inersia bergantung pada bagaimana massa didistribusikan di sekitar pusat. Seperti pada roda gila, semakin jauh massa, semakin kecil percepatan sudut yang Anda dapatkan. Inilah sebabnya mengapa pemain skate menarik lengannya untuk mempercepat lajunyaDi sisi lain, itu juga alasannya Dua tombak Simone Biles (dengan kaki lurus) jauh lebih sulit daripada double tuck (dengan kaki ditekuk)—membutuhkan lebih banyak waktu untuk menyelesaikan gerakan di udara.

Menghindari Face Plant

Sekarang kita siap untuk melihat pelompat manusia yang sebenarnya. Kita dapat fokus hanya pada gaya yang bekerja pada atlet di titik tolak. Berikut diagramnya:

Seperti sebelumnya, ada dua gaya dasar pada saat ini. Ada gaya gravitasi yang tak terelakkan (mg), yang bekerja pada pusat massa. Gaya lainnya (N) terdorong ke atas dari tanah dan mungkin sedikit ke depan juga.

Namun, karena gaya ini diterapkan di kaki, jauh dari pusat massa (R > 0), maka akan menghasilkan torsi. Dalam kasus ini, torsi akan menyebabkan percepatan sudut maju, yang cenderung membuat jumper menghadap ke bawah di pasir.

Jadi atlet menggunakan beberapa teknik berbeda untuk melawan rotasi ini. Yang pertama adalah bersandar dalam lompatan—ini menggerakkan pusat massa lebih dekat ke titik kontak kaki, sehingga mengurangi torsi. Namun, ini juga memperlambat Anda. Yang lainnya adalah teknik menggantungdi mana pelompat merentangkan lengan dan kaki mereka seperti layar raksasa di udara. Seperti yang telah kita lihat, hal itu meningkatkan momen inersia mereka, mungkin dengan mengorbankan beberapa hambatan angin tambahan.

Metode yang digunakan oleh sebagian besar atlet Olimpiade adalah tendangan halangan (ditunjukkan di sini oleh Carl Lewisyang memenangkan empat medali emas dalam acara tersebut). Pelompat itu tampak seperti berlari di udara, “menggerakkan” lengan dan kakinya saat terbang. Hal ini mengubah rotasi tubuh menjadi rotasi lengan dan kaki. (Secara teknis, ini adalah bentuk kekekalan momentum sudut.)

Orang sering berpikir gerakan lari ini membuat pelompat melaju lebih jauh, tetapi tidak demikian—dengan teknik tradisional, jarak Anda cukup ditentukan setelah Anda lepas landas, seperti pada model bola di atas. Semuanya untuk melawan rotasi sehingga Anda dapat mendarat dengan baik.

Lompatan Jungkir Balik

Pendekatan Tuariki Delamere sangat berbeda. Alih-alih mencoba melawan rotasi, katanya, mengapa tidak mengikuti arus dan menggunakan rotasi ituJika kamu bersandar maju saat kaki belakang mendorong, Anda dapat menghasilkan bahkan lebih lagi torsi—dan mungkin juga lebih banyak gaya lompatan. Setelah itu, Anda bisa melanjutkan rotasi hingga Anda mendarat dengan kedua kaki Anda … semoga saja.

Tapi tunggu dulu! Ada manfaat lain juga. Jika pelompat menekuk lututnya ke arah dada, ini akan meningkatkan kecepatan sudutnya (seperti pemain seluncur es di atas). Ini juga akan memberi mereka luas penampang yang lebih kecil saat terbang, sehingga mengurangi hambatan udara. Efeknya akan kecil, tetapi ingat: Perbedaan kecil akan memenangkan medali emas.

Ada manfaat lain yang menarik dari lompat jauh salto. Saat atlet berputar di udara, posisi terselip membawa kaki ke depan dengan cepat untuk menyentuh tanah. di depan pelompat. Jika Anda melakukannya dengan benar, Anda akan berguling ke depan sehingga tidak terjatuh ke kursi atau tangan Anda.

Teknik Delamere mungkin telah menambah jarak yang signifikan pada lompat jauh. Banyak ahli berpendapat bahwa teknik itu dapat memecahkan rekor 30 kaki. (Rekor dunia adalah 29 kaki, 4 inci.) Namun, ia tidak pernah diberi kesempatan, karena otoritas olahraga mengatakan teknik itu terlalu berbahaya. Jelas mereka belum pernah melihat senam atau lompat ski.

Pendapat saya? Atlet lama di bidang atletik lebih peduli dengan tradisi mereka dan tidak melihat tempat untuk sedikit kemewahan dan kreativitas—terutama jika itu akan meninggalkan rekor suci di tengah debu. Mungkin itu akan berubah. Siapa tahu? Bagaimanapun, breakdancing sekarang menjadi cabang Olimpiade!