Oleh: Hendradi Hardhienata
Anda tentu pernah berenang. Tapi tahukah Anda bahwa klarifikasi mengenai hal ini sanggup Anda temukan dalam fisika?
Ada beberapa konsep fisika dalam berenang yaitu gaya apung (buoyancy), tegangan permukaan, propulsi, dan kendala air (drag).
Gaya apung terkait dengan kemampuan kita untuk bertahan diatas air, gaya apung bergantung pada berat fluida yang dipindahkan oleh tubuh kita. Berat fluida yang dipindahkan sebanding dengan massa jenis fluida. Semakin padat kerapatan fluida semakin besar gaya apung yang bekerja pada tubuh kita itulah sebabnya kita lebih gampang terapung di maritim yang kadar garamnya tinggi dan tubuh kita terasa lebih ringan didalam air. Ada yang menyampaikan di maritim mati yang kadar garamnya sangat tinggi orang sanggup terapung dengan mudah. Namun itu saja tidak cukup untuk menciptakan kita terapung lantaran secara umum massa jenis rata rata tubuh kita > massa jenis air. Hal ini membawa kita pada konsep fisika mengenai tegangan permukaan.
Kalau Anda perhatikan beberapa jenis serangga sanggup bangkit diatas permukaan air yang tenang. Ini disebabkan lantaran energi molekul di permukaan (surface) pada arah horizontal lebih besar daripada energi molekul didalam fluida (bulk). Molekul molekul diatas air hanya berikatan secara horizontal dan vertikal ke bawah dan tidak ke atas. Perhitungan energi molekuler misalkan dengan teori densitas fungsional (DFT) memperlihatkan bahwa sebuah molekul air yang berikatan dengan lebih sedikit molekul tetangga (di permukaan) mempunyai energi yang lebih besar ketimbang molekul air dibawah permukaan. Karenanya molekul di permukaan berikatan lebih berpengaruh dengan molekul tetangga pada arah horizontal sehingga terbentuk tegangan permukaan. Seorang perenang dengan demikian berusaha untuk memaksimalkan area badannya biar sejajar dengan permukaan air. Karena luasan tubuh insan di kepingan atas lebih besar ketimbang kepingan bawah seorang perenang akan berusaha untuk membusungkan dadanya biar area permukaan tubuh yang bersentuhan dengan permukaan air lebih besar sehingga menerima gaya tolak tegangan permukaan yang lebih besar. Ini sebabnya orang lebih gampang terapung kalau badannya sejajar dengan permukaan air.
Agar seorang perenang sanggup bergerak ia membutuhkan sumber dorongan. Sumber dorongan itu tiba dari gaya dorong air. Menurut aturan Newton, sebuah tolakan (aksi) menghasilkan dorongan (reaksi). Saat tubuh kita menolak atau mendorong air kebelakang melalui tangan dan kaki kita air akan memperlihatkan gaya reaksi ke arah yang berlawanan. Juga telah diteliti bahwa kurang lebih 80ari gaya tolakan seorang perenang dihasilkan oleh tangan ketimbang kaki.
Besarnya efektifitas dan kecepatan renang kita bergantung pada efektifitas populsi dan minimisasi resistensi air. Resistensi sebuah benda yang bergerak dalam fluida bergantung pada beberapa faktor ibarat area permukaan pada arah gerak, massa jenis fluida, kuadrat dari kecepatan tubuh kita. Semakin kecil permukaan air dan semakin cepat kita bergerak semakin kecil gaya hambat air. Dengan demikian seorang perenang harus memperkecil luas permukaan pada arah gerak dengan membentuk badannya ibarat peluru.
Semoga pengetahuan ini menciptakan Anda lebih menyukai fisika.
Sumber http://fisika-indonesia.blogspot.com
EmoticonEmoticon