Keywords
OBE
Olahraga
How to Cite
Abstract
Buku ini disusun sebagai referensi bagi mahasiswa keolahragaan, pelatih, dan pendidik olahraga untuk memahami dasar-dasar biomekanika dengan pendekatan Outcome-Based Education (OBE). Isinya tidak hanya menekankan penguasaan konsep teoretis, tetapi juga kemampuan analisis, aplikasi di lapangan, dan pengembangan sikap profesional. Secara garis besar, isi buku terbagi dalam sepuluh bab utama.
Bab pertama menjelaskan definisi biomekanika sebagai ilmu yang mengkaji penerapan prinsip mekanika terhadap gerakan tubuh manusia. Ruang lingkupnya mencakup analisis gerakan, gaya internal dan eksternal, serta perancangan teknik dan peralatan olahraga. Bab ini juga membahas sejarah perkembangan biomekanika sejak Yunani Kuno melalui Aristoteles, dilanjutkan pada masa Renaisans oleh Leonardo da Vinci dan Galileo, hingga era modern dengan teknologi motion analysis. Selain itu, dibahas hubungan biomekanika dengan ilmu lain seperti anatomi, fisiologi, psikologi, dan pedagogi. Tujuan utamanya adalah meningkatkan efektivitas, efisiensi, serta keamanan gerakan olahraga. Bagi atlet dan pelatih, pemahaman biomekanika berfungsi untuk mengoptimalkan performa, mencegah cedera, serta merancang program latihan berbasis data ilmiah.
Bab ini menekankan peran sistem muskuloskeletal dalam menghasilkan gerakan. Tulang, sendi, dan otot dipahami sebagai komponen mekanis yang bekerja sinergis. Buku menjelaskan bidang dan sumbu gerak, seperti bidang sagital, frontal, dan horizontal, serta hubungannya dengan sumbu frontal, sagital, dan vertikal.
Contoh penerapan prinsip anatomi dalam biomekanika antara lain gerakan fleksi-ekstensi pada sendi siku, abduksi-adduksi pada bahu, serta rotasi pada leher. Pemahaman ini sangat penting bagi mahasiswa agar mampu memetakan jenis gerakan dan otot dominan dalam setiap aktivitas olahraga.
Bab ini memuat prinsip mekanika klasik sebagai fondasi analisis biomekanika. Materi mencakup besaran dan satuan, ruang dan waktu dalam gerak, serta penerapan tiga hukum Newton.
Hukum I (inersia) menjelaskan kecenderungan benda untuk tetap diam atau bergerak lurus beraturan.
Hukum II (gaya) menjelaskan hubungan antara gaya, massa, dan percepatan.
Hukum III (aksi-reaksi) menekankan interaksi gaya yang selalu berpasangan.
Contoh aplikasinya tampak pada start sprint, servis tenis, dan lempar cakram. Pemahaman hukum mekanika ini membantu atlet memaksimalkan tenaga sekaligus mengurangi risiko cedera.
Bab ini membedakan antara gerak translasi (linier) dan rotasi (anguler). Kinematika linier membahas jarak, kecepatan, percepatan, serta momentum. Kinematika anguler menelaah sudut, kecepatan sudut, dan percepatan sudut. Hubungan antara gerak linier dan anguler dibahas melalui konsep v = r·ω, yang menjelaskan bagaimana rotasi menghasilkan kecepatan linier. Penerapan konsep ini tampak pada ayunan golf, smash bola voli, atau lompat tinggi. Analisis kinematika penting untuk mengukur efisiensi gerakan, mengembangkan teknik yang lebih baik, serta mendukung proses rehabilitasi cedera.
Pada bab ini dijelaskan berbagai gaya yang memengaruhi tubuh saat bergerak:
Gaya otot sebagai penggerak utama.
Gaya gesek yang bisa menghambat atau membantu.
Gaya reaksi lantai (GRF) yang penting pada lari, lompat, dan angkat beban.
Gaya sentripetal dan sentrifugal yang relevan pada olahraga berputar seperti senam atau lempar cakram.
Studi kasus biomekanika pada lari, lompat, dan berenang menunjukkan bagaimana gaya-gaya tersebut bekerja secara simultan dalam menentukan hasil performa.
Bab ini menjelaskan konsep pusat gravitasi, basis tumpuan, dan garis gaya. Stabilitas statis terjadi saat tubuh diam, sedangkan stabilitas dinamis terjadi ketika bergerak. Analisis postural menjadi fokus penting dalam pencegahan cedera. Postur tubuh yang salah, seperti bahu membulat atau lordosis berlebihan, dapat meningkatkan risiko cedera. Oleh karena itu, koreksi postural dan latihan proprioseptif diperlukan untuk menjaga keselarasan tubuh. Contoh penerapan biomekanika keseimbangan dan stabilitas banyak ditemukan pada gulat, senam, dan bola basket, di mana kemampuan menjaga pusat gravitasi sangat menentukan keberhasilan performa.
Tubuh manusia dapat dianalogikan sebagai sistem tuas. Ada tiga jenis tuas : 1) Tuas jenis pertama – titik tumpu berada di antara gaya dan beban (contoh: leher saat mengangguk). 2) Tuas jenis kedua – beban berada di antara titik tumpu dan gaya (contoh: berdiri jinjit). 3) Tuas jenis ketiga – gaya berada di antara titik tumpu dan beban (contoh: fleksi siku saat mengangkat beban).
Bab ini menelaah biomekanika dari aktivitas dasar seperti melempar, melompat, menarik, dan mendorong. Setiap aktivitas dijelaskan fase gerakan, otot dominan, serta prinsip mekanika yang terlibat.
Contoh : 1) Pada melompat, hukum Newton III berperan melalui gaya reaksi lantai. 2) Pada melempar, koordinasi otot bahu, lengan, dan inti sangat menentukan kecepatan bola. 3) Pada menarik dan mendorong, stabilisasi tubuh menjadi kunci agar gerakan efisien dan aman.
Dengan memahami biomekanika gerakan dasar, mahasiswa mampu menganalisis keterampilan olahraga secara ilmiah.
Kemajuan teknologi sangat mempermudah analisis biomekanika. Beberapa alat dan aplikasi yang umum digunakan antara lain : 1) Motion capture system (Vicon, Dartfish). 2) Kamera berkecepatan tinggi. 3) Force platform untuk mengukur gaya reaksi lantai. 3) Aplikasi mobile seperti Kinovea atau APECS.
Penggunaan teknologi ini membantu pelatih dan peneliti memperoleh data objektif tentang sudut sendi, kecepatan gerak, distribusi beban, hingga efisiensi energi. Dengan demikian, latihan dapat dirancang lebih tepat sasaran.
Bab terakhir menekankan pentingnya evaluasi dalam pendekatan OBE. Mahasiswa tidak hanya dinilai melalui teori, tetapi juga praktik analisis gerak, proyek mini, dan refleksi diri.
Asesmen dilakukan secara formatif (selama proses pembelajaran) maupun sumatif (akhir perkuliahan). Pertanyaan asesmen mencakup penerapan prinsip biomekanika dalam berbagai cabang olahraga. Refleksi pembelajaran membantu mahasiswa mengaitkan teori dengan praktik, mengembangkan sikap kritis, serta meningkatkan pembelajaran mandiri.
References
Bartlett, R. (2007). Introduction to Sports Biomechanics. Routledge.
Brüggemann, G. P., & Potthast, W. (2010). Biomechanical analysis of footwear and orthotics. In: The Science of Footwear. CRC Press.
Cerquiglini, A. Venerando, & Wartenweiler J. (1973) Biomechanics III. New York: Karger.
Deschodt, V. J., Arsac, L. M., & Rouard, A. H. (1999). Relative contributions of arms and legs in humans to propulsion in 25-m sprint front-crawl swimming. European Journal of Applied Physiology, 80(3), 192–199.
Enoka, R. M. (2008). Neuromechanics of Human Movement. Human Kinetics.
Escamilla, R. F., & Andrews, J. R. (2009). Shoulder muscle recruitment patterns. Sports Med, 39(7), 569–590.
Fleisig, G. S., et al. (1995). Kinematic and kinetic comparison of baseball pitching among various levels. Journal of Biomechanics.
Hay, J. G. (1993). The biomechanics of sports techniques. Prentice Hall.
Halliday, D., Resnick, R., & Walker, J. (2013). Fundamentals of Physics (10th ed.). Wiley.
Hall, S. J. (2014). Basic Biomechanics (7th ed.). McGraw-Hill Education.
Hamill, J., & Knutzen, K. M. (2015). Biomechanical Basis of Human Movement. Lippincott Williams & Wilkins.
Hudson, J. L. (2009). Biomechanical Analysis of Fundamental Human Movements. Human Kinetics.
Houglum, P. A., & Bertoti, D. B. (2012). Brunnstrom’s Clinical Kinesiology. Philadelphia: F.A. Davis Company.
Kellis, E., & Katis, A. (2007). Biomechanical characteristics and determinants of instep soccer kick. Journal of Sports Science & Medicine, 6(2), 154–165.
Kenney, W. L., Wilmore, J. H., & Costill, D. L. (2015). Physiology of Sport and Exercise. Human Kinetics.
Kendall, F. P., McCreary, E. K., Provance, P. G. (2005). Muscles: Testing and Function with Posture and Pain. Lippincott Williams & Wilkins.
Knudson, D. V. (2007). Fundamentals of Biomechanics. Springer.
Kreighbaum, E., & Barthels, K. M. (1996). Biomechanics: A Qualitative Approach for Studying Human Movement (4th ed.). Allyn & Bacon.
Lephart, S. M., Riemann, B. L., & Fu, F. H. (2005). Proprioception and neuromuscular control in joint stability. Human Kinetics.
McArdle, W. D., Katch, F. I., & Katch, V. L. (2015). Exercise Physiology: Nutrition, Energy, and Human Performance. Wolters Kluwer Health.
McGinnis, P. M. (2013). Biomechanics of Sport and Exercise. Human Kinetics.
McGuine, T. A., Greene, J. J., Best, T., & Leverson, G. (2006). Balance as a predictor of ankle injuries in high school basketball players. Clinical Journal of Sport Medicine, 10(4), 239–244.
Nelson, R. C., & Morehouse, C. A. (1974). Biomechanics IV. Baltimore: University Park Press.
Neumann, D. A. (2017). Kinesiology of the Musculoskeletal System: Foundations for Rehabilitation. Elsevier Health Sciences.
Nigg, B. M., & Herzog, W. (2007). Biomechanics of the Musculo-skeletal System. Wiley.
Newton, I. (1687). Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica. London.
Novacheck, T. F. (1998). The biomechanics of running. Gait & Posture, 7(1), 77–95.
Prassas, S., Kwon, Y. H., Sands, W. A., & McNeal, J. R. (2006). Biomechanical research in artistic gymnastics: A review. Sports Biomechanics, 5(2), 261-291.
Rink, J. E. (2021). Teaching Physical Education for Learning. McGraw-Hill Education.
Robertson, D. G. E., Caldwell, G. E., Hamill, J., Kamen, G., & Whittlesey, S. N. (2013). Research Methods in Biomechanics (2nd ed.). Human Kinetics.
Saladin, K. S. (2020). Anatomy & Physiology: The Unity of Form and Function. McGraw-Hill Education.
Schmidt, R. A., & Lee, T. D. (2019). Motor Learning and Performance: From Principles to Application. Human Kinetics.
Wartenweiler, J., Jokl, E. & Hebbelinck, M. (1968) Biomechanics. New York: Basel.
Wartenweiler, J., Jokl, E. & Hebbelinck, M. (1971) Biomechanics II. New York: Karger.
Weinberg, R. S., & Gould, D. (2019). Foundations of Sport and Exercise Psychology. Human Kinetics.
Winter, D. A. (2009). Biomechanics and Motor Control of Human Movement. Wiley.
Zemp, R. et al. (2014). "Posture and Lower Limb Kinematics in Functional Activities." Gait & Posture, 40(3), 440–445.
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
Copyright (c) 2025 Universitas Nusantara PGRI Kediri