MAKALAH SEMINAR FISIKA

APLIKASI KONSEP FISIKA PADA GERAKAN PIROUETTE

DALAM TARI BALET

Oleh :

NAMA : SHERLY MARGARETA FERNANDES

NIM : 06101011042

JURUSAN : PENDIDIKAN MIPA

PROGRAM STUDI : PENDIDIKAN FISIKA

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS SRIWIJAYA

2014

RENCANA USUL JUDUL SEMINAR FISIKA

Nama : Sherly Margareta Fernandes

NIM : 06101011042

Program Studi : Pendidikan Fisika

Pembimbing : Sudirman, S.Pd.,M.Si.

1. Judul : Aplikasi Konsep Fisika Pada Gerakan

Pirouette dalam Tari Balet

2. Masalah : Bagaimana Aplikasi Konsep Fisika Pada Gerakan

Pirouette Dalam Tari Balet?

3. Tujuan : 1. Mengetahui Macam – Macam Gerakan dalam Tari Balet

2. Mengetahui Aplikasi Konsep Fisika dalam Gerakan

Pirouette dalam Tari Balet

4. Manfaat : Menambah Pengetahuan Tentang Tari Balet dan Aplikasi

Konsep-konsep Fisika pada Gerakan Pirouette.

Indralaya, Januari 2014

Menyetujui,

Koordinator Seminar Fisika Dosen Pembimbing

Dr. Sardianto M.S., M.Si.,M.Pd Sudirman, S.Pd., M.Si.

NIP. 196706281993021001 NIP. 196806081997021001

SEMINAR FISIKA MAHASISWA

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS SRIWIJAYA

Judul : APLIKASI KONSEP FISIKA PADA GERAKAN

PIROUETTE DALAM TARI BALET

Nama/NIM : Sherly Margareta Fernandes

Pembimbing : Sudirman, S.Pd., M.Si.

Disetujui untuk disampaikan pada seminar fisika

Hari, tanggal : Sabtu ,19 April 2014

Tempat : Ruangan Kelas Pendidikan Fisika Kampus Palembang

Waktu : 09.00-12.00 WIB

Menyetujui,

Koordinator Seminar Fisika Dosen Pembimbing

Dr. Sardianto M.S., M.Si.,M.Pd Sudirman, S.Pd., M.Si.

NIP. 196706281993021001 NIP. 196806081997021001

Mengesahkan,

Program Studi Pendidikan Fisika

Taufiq, M.Pd

NIP. 197805252003121003

Aplikasi Konsep Fisika

Dalam Gerakan Pirouette Pada Tari Balet

Sherly Margareta Fernandes

Abstrak

Dalam salah satu gerakan khas tari balet, yaitu gerakan berputar (pirouette),

ada beberapa konsep fisika yang dipakai, diantaranya momentum (p), torsi (τ),

momentum sudut (L), dan momen inersia (I). Seorang ballerina memulai gerakan

berputar (pirouette) dengan memberikan gaya kepada lantai dengan menekan lantai

sehingga lantai memberikan gaya yang berlawanan kepada ballerina yang kemudian

disebut dengan kopel, kopel menimbulkan torsi (τ) sehingga ia mulai berputar.

Semakin besar gaya yang diberikan, semakin cepat ballerina berputar karena (τ = Fd).

Pada saat berputar ballerina juga memainkan gerakan tangannya yaitu merentang atau

dilipat mendekati tubuhnya. Hal ini dilakukan dengan tujuan mengatur kecepatan

putarannya dengan mempengaruhi nilai momen inersia (I). Karena I=mr2, maka I ~ m

dan I ~ r2 . semakin besar massa tubuh seorang ballerina maka semakin besar momen

inersianya dan begitu juga sebaliknya. Ballerina mendekap (menarik) tangannya

mendekati tubuh untuk memperkecil momen inersia sehingga ia berputar dengan

cepat, kemudian ballerina merentangkan tangannya untuk memperbesar momen

inersianya sehingga ia berputar lebih lambat lalu berhenti. Pada saat berputar juga

berlaku hukum kekekalan momentum sudut (∑L = ∑L’) karena torsi yang bekerja

pada ballerina adalah nol.

Pendahuluan

Dalam tarian balet sangat dituntut keselarasan antara gerakan, musik dan

ekspresi penari (ballerina) sehingga dapat menampilkan bahasa tubuh yang indah.

Secara umum gerakan-gerakan dalam tari balet dikelompokkan menjadi tiga, yaitu

abaresque (diam seimbang), pirouette (berputar), dan grand jete (melompat). Tarian

balet tidak hanya menampilkan seni dalam bentuk bahasa tubuh yang indah, tetapi

juga secara tidak langsung menampilkan banyak penerapan (aplikasi) konsep fisika di

dalamnya. Pada makalah ini akan dibahas mengenai aplikasi konsep-konsep fisika

yang terdapat didalam gerakan berputar (pirouette).

The Pirouette

Gambar 1. Gerakan Berputar (The Pirouette)

Pirouette adalah salah satu gerakan yang paling mengagumkan dari tari

klasik. Secara umum, pirouette adalah gerakan memutar di mana penari menopang

dirinya pada satu kaki. Setiap putaran dimulai dengan beberapa bentuk persiapan

posisi diikuti dengan torsi yang diberikan terhadap lantai.

Jika pirouette tidak dilakukan dalam keadaan seimbang maka dianggap tidak

sukses dan meskipun itu adalah sebuah gerakan umum dalam balet juga merupakan

gerakan yang sangat sulit untuk menguasai. Bahkan penari profesional mengalami

kesulitan yang signifikan dalam melakukan lebih dari dua atau tiga rotasi selama

pirouette sebelum kehilangan keseimbangan. Sejumlah penelitian yang telah

dilakukan membuktikan bahwa terdapat beberapa faktor yang berkontribusi terhadap

keberhasilan putaran seperti distribusi massa. Menurut teorema sumbu parallel,

pirouette adalah suatu "remote " dimana momen inersia tubuh berputar sekitar poros

eksternal dan sama dengan perkalian dari massa dan jarak kuadrat (Blazevich, AJ

2012) .

Setiap benda bergerak dan mempunyai massa memiliki momentum, begitu

juga dengan penari balet (ballerina). Oleh karena itu dibawah ini akan dibahas

mengenai momentum dalam gerakan berputar (pirouette).

Momentum (

Momentum dimiliki oleh benda yang bergerak. Momentum adalah

kecenderungan benda yang bergerak untuk melanjutkan gerakannya pada kelajuan

yang konstan. Momentum merupakan besaran vektor yang searah dengan kecepatan

benda. Momentum juga dinamakan dengan kuantitas gerak yang besarnya berbanding

lurus dengan massa dan kecepatan. Momentum dapat dirumuskan sebagai hasil

perkalian massa dengan kecepatan. Besarnya momentum dirumuskan sebagai berikut:

Berdasarkan rumus tersebut, dengan massa tubuh yang sama, ballerina yang

berputar dengan kecepatan yang besar akan memiliki momentum yang besar pula

sehingga putarannya berlangsung lebih lama dibandingkan ballerina yang berputar

dengan kecepatan sedang atau rendah. Oleh karena itu sering dijumpai perbedaan

lamanya putaran antar ballerina pada tarian balet yang dibawakan oleh beberapa

ballerina yang berpostur tubuh sama. Demikian juga dengan kecepatan yang sama,

ballerina yang bespostur tubuh lebih besar (m lebih besar) akan menghasilkan putaran

yang lebih lama dibandingkan ballerina yang berpostur tubuh kecil (m nya lebih

kecil) karena momentum ballerina bertubuh besar lebih besar daripada momentum

a b

ballerina bertubuh kecil (mb > mk). Oleh karena itu dapat disimpulkan bahwa semakin

besar massa dan kecepatan ballerina, maka akan semakin besar pula momentumnya.

Semakin kecil massadan kecepatan ballerina, maka akan semakin kecil pula

momentumnya.

Bila dalam gaya merupakan penyebab terjadinya gerak translasi, maka dalam gerak

rotasi, yang menyebabkan suatu benda dapat berputar adalah torsi.

Torsi (τ)

Torsi (τ) merupakan salah satu bentuk usaha dengan salah satu titik sebagai

titik acuan. Torsi (τ) adalah hasil kali gaya dan jarak terpendek arah garis kerja

terhadap titik tumpu dan dikenal juga sebagai perubahan momentum sudut. Besar

torsi τ yang ditimbulkan oleh gaya F yang bekerja membentuk sudut α pada jarak r

dari sumbu putar didefinisikan sebagai perkalian antara F dengan lengan d.

τ = Fd

Penari mengawali putaran dengan menggerakkan ujung sepatu depan dan

belakang kesamping berlawanan (gambar 2). Lantai akan memberikan reaksi dengan

memberikan gaya yang berlawanan pada kedua ujung sepatu itu. Kedua gaya inilah

yang disebut kopel. Kopel adalah pasangan dua gaya yang sama besar dan

berlawanan arah, dan garis-garis kerja kedua gaya itu sejajar tetapi tidak berimpit.

Kopel gaya dari lantai inilah akan memutar penari (menimbulkan torsi).

Gambar 2. (a) kopel pada satu kaki, (b) kopel pada dua kaki

Semakin besar tekanan dari kaki, semakin besar torsinya, semakin cepat

terjadinya putaran.

Momentum Sudut

Setiap benda yang berotasi pasti memiliki momentum sudut. Jika suatu benda

berotasi terhadap sumbu inersia utamanya maka momentum sudut total L sejajar

dengan kecepatan sudut ω dan selalu searah sumbu rotasi. Momentum sudut (L)

adalah hasil kali antara momen inersia I dan kecepatan sudut ω.

L = I. ω …………… (1-1)

Momentum sudut terhadap titik O dari sebuah partikel dengan massa m yang

bergerak dengan kecepatan v (memiliki momentum P=mv) didefinisikan dengan

perkalian vektor berikut.

L = r x p

L = r x mv

L = mr x v

Vektor r dan v saling tegak lurus, sehingga

v = ωr

L = mrv

L = mr2ωr

L = mr2ω .…………… (1-2)

Jika arah L dan ω adalah sama maka :

L = mr2ω

atau L = I ω

Dari persamaan sebelumnya diketahui bahwa

ω =

dengan demikian, persamaan (7-2) menjadi :

L = mr2

L = I

Secara vektor, momentum sudut dituliskan :

L = r x p = m (r x v) ………… (1-3)

Jika persamaan (7-2) diturunkan terhadap waktu menjadi :

(

) (

)

( (

(

Sebelumnya telah disebutkan bahwa: τ = F x r, sehingga

τ =

(1-4)

Hukum kekekalan momentum menyatakan bahwa “Jika torsi eksternal neto

yang bekerja pada sebuah sisten adalah nol, maka momentum sudut total system

adalah konstan” atau

∑τ = 0

Maka, L = konstan.

Hukum Kekekalan Momentum Sudut

; jika tidak ada torsi yang diaplikasikan maka momentum sudut pasti

konstan.

Jika tidak ada torsi maka :

- Mengurangi maka akan menambah

- Menambah maka akan mengurangi

Balerina berputar diujung sepatu baletnya. Karena torsi yang dikerjakan oleh

lantai adalah kecil, maka momentum sudut ballerina mendekati konstan. Ketika ia

menarik lengannya kedalam arah badannya, momen inersia badannya terhadap sumbu

vertikal melalui badannya berkurang. Karena momentum sudutnya L=Iω harus tetap

konstan, bila I berkurang, kecepatan sudutnya ω bertambah, yang artinya ballerina

berputar dengan laju lebih cepat (Tipler, 1998:282).

Gambar 3: (a) ballerina membentangkan kedua tangannya, I semakin besar; (b)

ballerina membentangkan salah satu tangannya, I lebih kecil.

Ini merupakan prinsip hukum kekekalan momentum sudut. Jika ditinjau

terhadap benda tegar yang berotasi dengan dua keadaan momentum sudut yang

berbeda, maka hukum kekekalan momentum sudut dituliskan sebagai:

L1 = L2

I1 ω1 = I2 ω2 ……….. (2-1)

Makin besar I, makin kecil ω

Makin kecil I, makin besar ω

Momen Inersia (I)

Momen inersia merupakan kecenderungan benda untuk mempertahankan

posisinya untuk tidak berputar. Momen inersia dirumuskan menjadi

I = mr2 ……….. untuk single ballerina

I= m1r2+ m1r

2+………. untuk penari berpasangan

Ballerina memulai gerakan pirouette dengan mengatur posisi telapak kaki

sedemikian rupa lalu menginjit dan menekan lantai dengan maksimal,

membentangkan tangan dan berputar dengan perlahan. Selang beberapa detik

kemudian ballerina menarik tangannya kedepan dada dan berputar dengan lebih

cepat. Kemudian pada saat akan berhenti, ballerina kembali membentangkan salah

satu atau kedua tangannya,putarannya semakin lambat dan menarik kakinya

kebelakang dan membentangkan kedua tangannya dan berhentilah putarannya.

Berikut ini perubahan momen inersia pada ballerina saat ia berputar dengan

tangan didekap lalu membentangkan tangan.

Sebelum Sesudah

Gambar 4: Perubahan momen inersia

Balerina yang bertubuh kecil dipastikan memiliki momen inersia yang lebih

kecil sehingga menghasilkan putaran yang cepat, karena semakin kecil massa benda,

maka semakin kecil momen inersianya (I ~ m). Untuk memperlambat atau

memberhentikan putaran, maka ballerina membentangkan tangannya. Hal ini akan

memperbesar momen inersianya, semakin besar r maka semakin besar pula I –nya

(I~r).

Ketika ballerina membentangkan tangannya, dengan massa m, maka r nya

semakin besar, sehingga momen inersianya semakin besar dan putaran ballerina akan

lambat. Sedangkan pada saat ballerina menarik tangannya mendekati tubuh atau

mendekap tangannya, r nya mengecil sehingga momen inersianya juga mengecil,

sehingga putaran ballerina akan lebih cepat.

Penutup

Kesimpulan yang dapat diambil yaitu tari balet khususnya pada gerakan

pirouette (berputar) tidak lepas dari konsep-konsep fisika; setelah mengatur posisi

tubuh, kopel yang menimbulkan torsi menyebabkan penari mulai berputar. Penari

merentangkan tangannya untuk memperbesar momen inersia sehingga putarannya

melambat, lalu ia mendekap atau melipat tangannya kearah mendekati tubuh untuk

memperkecil momen inersia sehingga putarannya lebih cepat. Pada saat berputar juga

berlaku hukum kekekalan momentum sudut karena torsi yang dikerjakan saat itu

sama dengan nol.

Daftar Pustaka

Gollin G., Cole D. 2001. “The Physics of Dance”. Urbana: University of Illinois

Laws K.2002. “Physics and the Art of Dance”. New York: Oxford University

Tipler. 1998. Fisika untuk Sains dan Teknik. Jakarta: Penerbit Erlangga

Vilma C, Marcella, dkk. 2011. “Physics In Dance And Dance

to Represent Physical Processes”. Journal of Appliedn Mathematics (IV): 76-79

http://www.citraining.com/Biomechanical-Research-in-Dance.html diakses pada

tanggal 30 Maret 2014

http://www.hep.uiuc.edu/home/g-gollin/dance/dance_physics.html diakses pada

tanggal 30 Maret 2014

http://dancerbiomechanics.blogspot.com/ diakses pada tanggal 1 April 2014