Karate dan Fisika?

Sahabat smartial arts,

Salah satu hal yang aku sukai dari karate adalah didalam seni beladiri ini banyak sekali referensi ilmiah maupun penelitian ilmiah yang mengupas sistem mekanisme gerakan dari teknik karate. Salah satu disiplin ilmu yang mengupas teknik karate adalah ilmu fisika.

Ok gaes, honestly I even didn't get a "C" in physics. Namun itu bukanlah halangan kita untuk belajar hal yang baru bukan?

Kalian pasti pernah mendengar tentang Prof. Yohanes Surya Ph.D., beliau adalah fisikawan kebanggaan Indonesia. Beliau lebih dikenal sebagai pembimbing tim olimpiade fisika yang mana Indonesia keluar sebagai juaranya. WOW!

Dan luar biasanya lagi beliau pernah menulis tentang karate lho!. Hmmm.... apa ya yang ia tulis? Pastinya berhubungan dengan karate dan fisika.

Beliau menulis tentang luar biasanya seorang karateka menghancurkan benda benda yang keras atau tameshwari. Menurut beliau kemampuan karateka tersebut bukanlah berasal dari kekuatan gaib namun dapat dijelaskan dengan pendekatan ilmu fisika.

Pertama beliau mengutip pandangan seorang karateka dan juga fisikawan international yang memiliki gelar Ph.D di bidang fisika MIT (Massachusetts Institute of Technology) yang bernama Michael Feld, fisikawan ini berpendapat bahwa demonstrasi tameshwari tidak menggunakan tipuan kamera atau efek komputer.

Seluruh gerakan karate sesungguhnya hanya merupakan aplikasi prinsip-prinsip fisika. Teknik karate merupakan paduan gerakan yang paling efisien sehingga hampir tidak dapat dimaksimalkan lebih jauh lagi.

Rahasia utama dalam gerakan bela diri ini adalah kecepatan gerakan serta ketepatan fokus serangan (sasaran). Semua teknik dalam Karate ditujukan untuk menghasilkan kecepatan dan kekuatan secara efisien. Sebelum memulai gerakan, karateka terbiasa untuk mengambil napas yang dalam, yang kemudian dikeluarkan lagi sambil berteriak keras "HAI-YAAA" saat melepaskan serangan.

Secara fisika, teriakan itu sebenarnya merupakan cara untuk melepaskan gaya yang sangat besar yang dihasilkan oleh otot-otot diafragma (otot yang mengatur gerakan paru-paru) yang berkontraksi sangat cepat. Dengan berteriak, gerakan yang dilakukan menjadi lebih efisien, terutama dalam melakukan pukulan.

Pukulan-pukulan yang dihasilkan oleh seorang pemula mencapai kecepatan 6 meter per detik, sedangkan seorang karateka sabuk hitam dapat mengeluarkan pukulan dengan kecepatan 14 meter per detik (lebih cepat dari kecepatan pelari tercepat). Kecepatan gerakan dan pukulan sangat penting dalam Karate.


Dalam karate, Joe Louis yang dikenal sebagai “Greatest Karate Fighter of All Time”, tahu bahwa besaran fisika yang sangat berperan adalah momentum. Momentum suatu benda yang sedang bergerak sama dengan massa benda itu dikalikan dengan kecepatannya. Benda yang bermassa lebih besar mempunyai momentum yang lebih besar dibandingkan dengan benda yang bermassa lebih kecil.

Sebuah truk yang bergerak dengan kecepatan 70 kilometer per jam mempunyai momentum lebih besar dari sebuah mobil taxi yang bergerak dengan kecepatan yang sama. Juga benda yang bergerak dengan kecepatan lebih tinggi mempunyai momentum lebih besar, misalnya truk yang bergerak dengan kecepatan 70 km/jam akan mempunyai momentum lebih besar dari truk yang sama yang bergerak dengan kecepatan 35 km/jam.

Gb.1 Karateka memukul sasaran.

Gb. 2 Transfer momentum yang besar.

Pada gambar 1 seorang karateka sedang memukul sasaran yang terbuat dari kayu. Ketika tangannya menghantam kayu sasaran, ada momentum yang ditransfer dari tangan kepada sasaran. Besarnya gaya yang dialami oleh kayu akibat pukulan ini sangat tergantung pada berapa besar momentum yang ditransfer dan berapa lama waktu transfernya itu.

Semakin besar momentum yang ditransfer semakin besar gaya yang dialami kayu. Dan semakin cepat waktu transfernya semakin besar pula gaya itu. Karateka pada gambar 2 mula-mula berdiri dengan kepalan tangan menghadap ke atas. Kemudian ia memberi momentum pada tangan dengan menggerakkannya ke depan.

Agar momentum tangannya lebih besar, badan karateka ikut mendorong (dorongan badan akan lebih efektif jika selama proses ini kepalan tangan berputar seratus delapan puluh derajat, sehingga sekarang kepalan tangan menghadap ke bawah). Selanjutnya momentum yang besar ini ditransfer dalam waktu sekecil mungkin. Agar waktu transfernya sekecil mungkin, setelah mengenai sasaran, sang karateka segera menarik kembali tangannya dengan cepat.

Untuk memperoleh efek hantaman yang lebih besar lagi, tekanan yang diberikan oleh tangan sang karateka harus lebih besar. Ini diperoleh dengan membuat permukaan sentuh antara tangan dan sasaran sekecil mungkin.

Dalam hal ini bagian yang cocok untuk menghantam adalah tulang-tulang metacarpal (tulang antara jari dan pergelangan tangan, gambar 2). Seorang karateka mampu menghantam sasaran dengan energi sekitar 150 joule. Jika karateka ini memukul dengan telapak tangannya (luasnya sekitar 150 cm kuadrat), maka energi yang dirasakan oleh titik sasaran hanya sebesar 1 joule per sentimeter kuadrat (yaitu 150 joule/150 cm2).

Tetapi jika karateka itu menggunakan bagian sisi tangannya yang luasnya lebih kecil (misalnya dengan luas 15 cm kuadrat) maka energi yang dirasakan oleh titik sasaran bisa mencapai 10 joule per sentimeter kuadrat, tentu saja ini akan memberikan efek yang jauh lebih besar. Itulah sebabnya ketepatan sasaran (pukulan yang terkonsentrasi pada luas permukaan sekecil mungkin) sangat penting dalam Karate.

Gb.3. Bagian tubuh yang digunakan untuk menyerang.

Gambar 3 menunjukkan bagian-bagian tangan dan kaki yang sering dipakai untuk menyerang sasaran karena dapat secara efektif mentransfer momentum pada sasaran dan mempunyai permukaan sekecil mungkin.

Untuk memecah balok kayu, beton, batu bata ataupun balok es, pukulan seorang karateka harus mampu memberikan tekanan yang lebih besar dari batas elastis (kelenturan) yang dapat ditoleransi oleh benda-benda tersebut. Batas elastis tiap benda berbeda-beda. Beton mempunyai batas elastis (maximum crushing) 400 kg per sentimeter kuadrat. Artinya jika beton itu dihantam dengan gaya setara dengan berat 400 kg, pada daerah seluas 1 sentimeter kuadrat maka beton itu akan pecah.


Batas elastis tulang manusia mencapai 40 kali batas elastis batang beton sehingga lebih susah untuk dipatahkan (saat terjadi tumbukan yang patah adalah batang beton dan bukan tulang kaki atau tangan manusia yang memukulnya). Selain itu, tangan dan kaki manusia dilengkapi pula dengan berbagai ligamen, tendon, otot, dan kulit yang dapat membantu mendispersikan gaya yang diterima ke seluruh tubuh (gaya menjadi tidak lagi terkonsentrasi) sehingga pada akhirnya dapat menyerap gaya sebesar 2000 kali gaya maksimum yang dapat diterima beton.

Tangan dan kaki karateka semakin kuat seiring dengan bertambahnya frekuensi latihan karena terjadi adaptasi dengan terbentuknya jaringan kalus (callus) yang dapat menyerap dan mendifusikan gaya yang diterima saat terjadi tumbukan (tangan dan kaki tidak terasa sakit sama sekali walaupun bertumbukan dengan balok padat yang keras).

Tangan dan kaki yang tidak terlatih sangat mudah terluka karena permukaan kulit masih terlalu halus. Dengan latihan yang serius Mikael Bigersson (Swedia) masuk Guinnes Book dengan memecahkan 21 balok beton berukuran 60 cm x 20 cm x 7 cm dengan menggunakan tangannya dalam waktu 1 menit pada tahun 2001 yang lalu (ck..ck... hebat amat....)

Jadi, semua keajaiban Karate ternyata dapat dipelajari menggunakan prinsip prinsip fisika. Gerakan-gerakannya pun dapat ditingkatkan variasinya menggunakan berbagai strategi yang meminjam konsep dan hukum fisika. Tidak ada tipuan maupun sihir yang terlibat. Rahasianya hanya terletak pada perpaduan konsentrasi dan kesiapan mental dan fisik serta pengetahuan fisika yang baik.

Ok gaes itulah penjelasan dari sang profesor mengenai sebagian kecil teknik karate yang dijelaskan dengan ilmu fisika. Tentunya tidak hanya ilmu fisika yang terkait dengan karate, banyak sekali disiplin ilmu yang menyentuh seni beladiri ini beserta referensi ilmiahnya. So, keep update your knowledge with this blog. :)

Jutsu dan Do

Sahabat smartial arts,

Pernahkah anda mendengar suatu pepatah tiongkok kuno yaitu "Bila anda ingin menjadi ahli pedang, yang pertama anda harus pelajari adalah bagaimana cara memegang pedang".

Hmm... apa ya maksud dari pepatah itu? Bukankah saat kita bermain pedang kita memang menggenggamnya? Bukankah juga kita sewaktu masih bayi sekalipun kita sudah belajar menggenggam?

Namun sayangnya pedang bukanlah sebuah mainan, bila pedang dipegang oleh orang jahat ia akan menzholimi orang lain, bila pedang dipegang oleh penyamun ia akan mengambil hak orang lain, dan bila pedang dipegang oleh kesatria yang tidak suci hatinya maka ia akan menggunakan untuk menaklukkan orang lain.

Di lain sisi bila pedang dipegang oleh orang yang baik maka ia akan menggunakannya untuk kebaikan seperti membela kebenaran, melindungi orang yang lemah, membela diri, dan melawan kejahatan. Itulah makna dari pepatah tersebut.

Hal yang sama berlaku juga untuk seni beladiri tangan kosong termasuk karate. Sudah tidak dapat disanggah lagi dalam karate tradisional melatih tangan, kaki, dan seluruh anggota tubuh agar menjadi sekeras batu sehingga tangan dan kaki berfungsi sebagai pedang dan tombak yang mematikan.

Sehingga hal ini perlu kaidah-kaidah yang yang wajib diterapkan oleh karateka agar jangan sampai tekniknya digunakan untuk hal hal yang dapat menyakiti orang lain.

Beranjak dari perinsip diatas dikenallah istilah dalam seni beladiri Jepang yaitu penggunaan  akhiran -Jutsu dan -Do.

Apa arti akhiran -Jutsu dan -Do ini?

Arti dari kata Jutsu adalah ilmu pengetahuan atau metode. Sedangkan dalam seni beladiri jepang jutsu memiliki makna teknik atau strategi dalam pertarungan nyata.

Kemudian Do memiliki arti jalan hidup. Sedangkan dalam seni beladiri imbuhan -do memiliki tujuan dalam pelatihan beladiri adalah untuk membentuk karakter.

Dari sini bisa kita tarik kesimpulan karate-jutsu melatih karateka dengan berbagai macam teknik yang sangat berbahaya bila digunakan dalam pertarungan nyata dan karate-do adalah berlatih karate dengan bertujuan mengembangkan karakter karateka.

Ibarat dua sisi mata uang kedua akhiran ini tidak dapat dipisahkan dan wajib dipahami dan diterapkan oleh karateka. Disatu sisi seorang karateka haruslah menjadi orang yang selalu siaga dan selalu mengasah fisik, pikiran, dan mentalnya menjadi sebilah pedang namun disisi lain ia tidak boleh mencabut pedang tersebut kecuali dalam keadaan antara hidup dan mati.

Dalam perinsip -Do, tidak hanya diterapkan dalam dojo (tempat berlatih) saja, namun semangat budo (jalan hidup seni beladiri) dapat diterapkan dalam kehidupan sehari-hari. Seperti patuh kepada kejujuran, sopan santun, dan lain sebagainya.

Seperti biasa, artikel ini akan ditutup dengan quote dalan seni beladiri jepang "lebih baik menjadi seorang samurai yang memangkas di taman dari pada menjadi seorang tukang kebun yang memangkas di arena pertempuran".

Salam, oss..