Ketika perenang menyelam ke dalam air, mereka berperang lebih dari sekadar saraf, kelelahan fisik, dan (mungkin) pesaing lain – mereka melawan hukum fisika. Undang-undang ini – beberapa di antaranya unik untuk lingkungan berair – telah lama menantang para ilmuwan dan insinyur untuk merancang metode untuk mengatasinya agar berhasil meningkatkan kecepatan berenang. Namun, hasil akhir dari penelitian mereka yang lengkap (sejauh ini) telah menolak konsep seperti “melampaui” hukum fisika. Tetapi mereka telah menunjukkan bahwa hukum-hukum ini dapat dimanipulasi untuk menghasilkan efek yang signifikan – jika seseorang memahami ‘fisika renang’.

Fisika Renang

Ini mungkin lelucon alam yang kejam, tetapi batasan terbesar bagi kecepatan perenang adalah air tempat ia berenang. Air kira-kira 1.000 kali lebih padat dari udara dan, dengan demikian, dengan cepat (dan terkadang sangat) menghalangi pergerakan. Efek ini dikenal sebagai “gaya hambat” dan sangat memberatkan perenang.

Menyeret. Secara ilmiah, gaya hambat adalah gaya tahan pada benda bergerak yang bergerak melalui (dalam hal ini) air. Kekuatan tarikan didasarkan pada banyak faktor seperti kecepatan benda yang bergerak, luas permukaan benda, dan kepadatan air tempat benda bergerak. Umumnya, semakin cepat suatu benda bergerak melalui media (baik udara maupun air) semakin kuat daya tahan (tarikan) terhadap gerakan tersebut.

Drag tidak hanya mempengaruhi perenang. Sebaliknya, semua benda bergerak-seperti mobil, pesawat terbang, dan pengendara sepeda-tunduk pada gaya hambatan yang tahan. Namun, sifat-sifat lingkungan yang berair meningkatkan efek ini secara signifikan. Memang, upaya untuk meningkatkan kecepatan berenang di lingkungan seperti itu membuat seorang perenang tidak hanya terpapar pada satu-tetapi tiga-gaya tarikan yang berbeda.

Tiga Kekuatan Tarik

Tiga gaya tarikan utama yang mempengaruhi perenang meliputi gesekan, tekanan, dan tarikan gelombang. Masing-masing gaya ini berdampak negatif pada kecepatan perenang.

Tarikan gesekan disebabkan oleh tubuh perenang yang terus menerus bergesekan dengan molekul air. Gesekan ini memperlambat momentum maju seorang perenang (dan juga gaya yang dirasakan saat mengarungi lautan setinggi lutut). Konon, gaya gesek juga dianggap bermanfaat bagi perenang, karena berfungsi untuk mendorong perenang ke depan.

Tarikan tekanan disebabkan oleh peningkatan kecepatan perenang. Saat kecepatan berenang meningkat, air menumpuk di sekitar kepala, menyebabkan perbedaan tekanan antara kedua ujung tubuh perenang. Diferensial ini menciptakan gaya yang meningkat secara proporsional dengan upaya untuk meningkatkan kecepatan renang, yang selanjutnya menghambat momentum ke depan.

Gaya hambat gelombang tercipta ketika, pada kecepatan balap, perenang menciptakan peningkatan tekanan di seluruh tubuh, menyebabkan gelombang. Gelombang-gelombang ini selanjutnya mencoba memperlambat kecepatan perenang dan, seperti bentuk gaya hambat lainnya, hambatan ini meningkat dalam korelasi dengan kecepatan perenang.

Memanipulasi Tarik untuk Meningkatkan Kecepatan Renang
Penelitian tentang mekanisme gaya tarik telah menghasilkan beberapa metode yang menarik, dan efektif, untuk melawan efek-efek ini dan karenanya meningkatkan kecepatan renang perenang.

Ada di Pinggul

Pada tahun 1984, Bill Boomer merekam video dan secara intensif mempelajari setiap gaya renang dari setiap perenang dalam uji coba Olimpiade AS. Boomer, seorang pelatih renang di University of Rochester, penasaran mengapa banyak perenang kejuaraan tampaknya tidak bekerja sangat intens (melalui jumlah pukulan) untuk memenangkan perlombaan. Apa yang ditemukan Boomer mengubah olahraga renang — perenang tercepat, yang dia temukan, mengambil pukulan paling sedikit.

Bagaimana ini mungkin? Boomer menemukan bahwa panjang dan efisiensi setiap pukulan menentukan kecepatan seorang perenang, dan faktor-faktor tersebut sangat dipengaruhi oleh jumlah, dan kekuatan, dari rotasi pinggul. Rotasi pinggul yang kuat memancarkan kekuatan ini ke seluruh tubuh.

Rotasi pinggul bukanlah konsep baru. Sebagian besar perenang kejuaraan telah mengubah pinggul mereka menjadi emas Olimpiade, meskipun secara tidak sadar, selama bertahun-tahun. Tetapi baru belakangan ini para ilmuwan memverifikasi penggunaan rotasi pinggul secara sadar untuk meningkatkan kecepatan berenang. Rotasi pinggul, penelitian telah menunjukkan, menciptakan profil yang lebih sempit di dalam air, yang sangat mengurangi hambatan.

Para ahli merekomendasikan hal berikut ini bagi mereka yang ingin mengembangkan rotasi pinggul yang tepat saat berenang: seseorang harus secara sadar memutar pusar ke arah sisi kolam yang sama dengan gerakan lengan. Misalnya, saat lengan kanan masuk ke dalam air, pinggul kanan harus mengarah ke dasar kolam. Tubuh harus berguling bolak-balik di air dalam ritme yang sempurna dengan pukulan. Untuk memaksimalkan manfaat pengurangan gaya gerak pinggul, para ahli menyarankan agar lengan sepenuhnya diperpanjang pada awal setiap pukulan.

Posisi Tubuh Yang Tepat
Faktor kunci lain dalam meminimalkan hambatan terletak pada posisi tubuh yang tepat. Untuk mengurangi hambatan, para ahli menganjurkan agar tubuh tetap sejajar dengan air. Tubuh harus diperpanjang dan lurus mungkin. Kepala mungkin mengarah ke bawah atau ke salah satu sisi (sesuai kebutuhan) tetapi jangan pernah melihat ke depan. Melihat ke depan menyebabkan kaki mengarah ke bawah, yang mengakibatkan hilangnya kesejajaran dan peningkatan tarikan. Kepala harus diarahkan ke arah tujuan yang dituju.

Ambil Airnya
Terlalu banyak perenang, kata para ahli, mengandalkan tangan mereka sendiri untuk mengelus air. Cara yang tepat untuk mengurangi hambatan, dan meningkatkan kecepatan berenang, adalah dengan menjangkau dan menangkap air. Ini akan mentransfer kekuatan otot ke air jauh lebih efektif daripada yang akan terjadi melalui penggunaan tangan saja. Para ahli selanjutnya merekomendasikan bahwa seorang perenang menggunakan tangan dan lengan bawah seolah-olah memanjat dinding virtual, di mana tangan berfungsi sebagai dayung khayalan dan dengan demikian menggeser lebih banyak air.

Pakaian yang Tepat
Perenang telah lama bereksperimen dengan pakaian renang yang berbeda dengan keyakinan bahwa manfaat aerodinamis akan terwujud, sehingga meningkatkan kecepatan berenang. Untuk tujuan ini, mereka secara historis mengenakan topi renang dan pakaian renang ketat. Sekarang, para insinyur terlibat dalam merancang pakaian dengan menggunakan bahan khusus yang menurut penelitian mengandung sifat yang secara inheren efektif dalam mengurangi gaya gesek dan dengan demikian meningkatkan kecepatan berenang.

Ini hanyalah beberapa dari teknik terbaru yang telah dikembangkan sebagai tanggapan terhadap studi ilmiah mengenai implikasi gaya hambat pada kecepatan berenang. Sepertinya penelitian fisika renang di masa mendatang akan menghasilkan lebih banyak kemajuan yang bermanfaat bagi generasi mendatang.