Ringkasan Konsep Utama (Nota Sains Sukan Tingkatan 4 Bab 3: Pengenalan Sains Pergerakan)

Panduan ini merangkumkan konsep-konsep teras dalam bidang Sains Pergerakan, merangkumi asas anatomi, jenis-jenis gerakan, kinematik, kinetik, Hukum Newton, stabiliti, dan pembelajaran kemahiran motor manusia.

Unit 3.1: Satah dan Pergerakan Asas

Untuk menganalisis pergerakan manusia, tubuh dirujuk dalam posisi rujukan anatomi: berdiri tegak, tangan di sisi dengan tapak tangan menghadap ke hadapan, kepala tegak, dan mata memandang lurus. Tubuh dibahagikan kepada tiga satah utama:

1. Satah Sagital: Membahagikan tubuh kepada bahagian kiri dan kanan. Pergerakan yang berlaku termasuk fleksi (mengurangkan sudut sendi), ekstensi (meluruskan sendi), hiperekstensi (ekstensi melepasi posisi anatomi), fleksi dorsi (pergerakan kaki ke arah tulang kering), dan fleksi plantar (pergerakan kaki ke bawah).

2. Satah Frontal: Membahagikan tubuh kepada bahagian hadapan (anterior) dan belakang (posterior). Pergerakan yang berlaku termasuk abduksi (menjauhi garis tengah badan), aduksi (mendekati garis tengah badan), elevasi (mengangkat bahu), depresi (menurunkan bahu), inversi (tapak kaki menghadap ke dalam), dan eversi (tapak kaki menghadap ke luar).

3. Satah Melintang: Membahagikan tubuh kepada bahagian atas (superior) dan bawah (inferior). Pergerakan yang berlaku termasuk rotasi medial (putaran ke dalam), rotasi lateral (putaran ke luar), pronasi (tapak tangan menghadap ke bawah), supinasi (tapak tangan menghadap ke atas), dan sirkumduksi (pergerakan membulat).

Unit 3.2: Jenis-jenis Gerakan

Pergerakan manusia dikategorikan kepada tiga jenis utama:

1. Gerakan Linear: Semua bahagian jasad bergerak dalam garis lurus atau melengkung pada jarak dan masa yang sama. Ia dihasilkan oleh daya sentrik (daya yang bertindak pada pusat graviti). Terdapat dua jenis:

    ◦ Rektilinear: Pergerakan dalam landasan lurus (cth: larian pecut).

    ◦ Kurvilinear: Pergerakan dalam landasan melengkung (cth: trajektori bola yang ditendang).

2. Gerakan Bersudut: Pergerakan segmen jasad di sekitar paksi atau sendi. Ia dihasilkan oleh daya esentrik (daya yang bertindak di luar pusat graviti). Terdapat dua jenis paksi rotasi:

    ◦ Rotasi Dalaman: Paksi berpunca dari sendi-sendi jasad (cth: fleksi siku).

    ◦ Rotasi Luaran: Paksi berpunca dari luar tubuh (cth: hayunan pada palang gimnastik).

3. Gerakan Umum: Gabungan gerakan linear dan gerakan bersudut. Hampir semua gerakan manusia adalah gerakan umum (cth: berbasikal, bermain bola sepak).

Unit 3.3: Asas Kinematik Gerakan

Kinematik ialah kajian pergerakan dari segi ruang dan masa tanpa mengambil kira daya yang menyebabkannya. Ia melibatkan:

• Sesaran (s): Jarak terpendek antara titik mula dan titik akhir dalam satu garis lurus (kuantiti vektor).

• Halaju (v): Kadar perubahan sesaran terhadap masa (v = s/t). Ia adalah kuantiti vektor.

• Pecutan (a): Kadar perubahan halaju terhadap masa. Pecutan boleh jadi positif (meningkat), negatif (menurun), atau sifar (halaju malar).

Kinematik Projektil mengkaji jasad yang dilayangkan ke udara dan dipengaruhi oleh graviti dan rintangan udara. Faktor yang mempengaruhi trajektori projektil ialah:

1. Kelajuan pelepasan: Kelajuan lebih tinggi menghasilkan jarak lebih jauh.

2. Sudut pelepasan: Sudut optimum ialah 45° jika ketinggian pelepasan dan pendaratan adalah sama.

3. Ketinggian pelepasan: Projektil yang dilepaskan dari aras lebih tinggi akan melayang lebih jauh.

Unit 3.4: Asas Kinetik Gerakan

Kinetik ialah kajian tentang daya yang menghasilkan pergerakan. Konsep utama termasuk:

• Jisim: Kuantiti jirim dalam sesuatu objek (diukur dalam kg).

• Inersia: Kecenderungan objek untuk mengekalkan keadaan asalnya (pegun atau bergerak). Jisim yang lebih besar mempunyai inersia yang lebih besar.

• Daya: Tindakan yang mengubah keadaan pegun atau gerakan objek (diukur dalam Newton, N). Terdapat daya dalaman (penguncupan otot) dan daya luaran (graviti, geseran).

• Tork: Kesan putaran yang dihasilkan oleh daya yang bertindak pada jarak tertentu dari paksi (lengan daya).

Sistem Tuas dalam tubuh manusia membolehkan pergerakan yang efisien. Ia terdiri daripada fulkrum (sendi), daya (otot), dan beban (rintangan).

1. Tuas Kelas Pertama: Fulkrum di antara daya dan beban (cth: menegakkan kepala).

2. Tuas Kelas Kedua: Beban di antara fulkrum dan daya (cth: berjengket).

3. Tuas Kelas Ketiga: Daya di antara fulkrum dan beban (cth: fleksi siku). Ini adalah sistem tuas yang paling biasa dalam badan manusia.

Unit 3.5: Hukum Newton

Tiga hukum pergerakan Newton menerangkan hubungan antara daya dan pergerakan.

1. Hukum Pertama (Hukum Inersia): Objek akan kekal pegun atau bergerak dengan halaju seragam kecuali dikenakan daya luar.

2. Hukum Kedua (Hukum Pecutan): Pecutan objek adalah berkadar terus dengan daya bersih yang bertindak ke atasnya dan berkadar songsang dengan jisimnya (F = m × a).

3. Hukum Ketiga (Hukum Reaksi): Untuk setiap tindakan (aksi), terdapat satu tindak balas (reaksi) yang sama magnitud tetapi bertentangan arah.

Unit 3.6: Stabiliti

Stabiliti ialah kebolehan mengekalkan keseimbangan. Faktor-faktor yang mempengaruhinya ialah:

• Pusat Graviti: Semakin rendah pusat graviti, semakin stabil.

• Luas Tapak Sokongan: Semakin luas tapak sokongan, semakin stabil.

• Garis Graviti: Jasad stabil selagi garis graviti berada dalam kawasan tapak sokongan.

• Jisim: Jisim yang lebih besar adalah lebih stabil.

• Geseran: Geseran yang lebih tinggi antara permukaan meningkatkan stabiliti.

Unit 3.7: Asas Kemahiran Motor Manusia

Kemahiran motor ialah keupayaan melakukan pergerakan untuk mencapai objektif dengan konsisten dan usaha minimum.

• Lakuan Motor Involuntari: Berlaku di luar kawalan (refleks), melibatkan saraf tunjang sahaja.

• Lakuan Motor Voluntari: Berlaku secara sedar dan terkawal, melibatkan otak dan saraf tunjang.

Kemahiran motor dikelaskan berdasarkan tiga kriteria:

1. Ketepatan Lakuan: Motor Kasar (otot besar; berlari) dan Motor Halus (otot kecil; memanah).

2. Permulaan & Pengakhiran: Diskrit (ada permulaan & akhiran jelas; smesy badminton), Berterusan/Selanjar (aksi berulang; berenang), dan Bersiri (gabungan kemahiran diskrit; lompat tinggi).

3. Rangsangan Persekitaran: Terkawal (persekitaran stabil; servis badminton) dan Luar Kawalan (persekitaran berubah-ubah; menjaga gol).

Unit 3.8: Pembelajaran Kemahiran Motor

Pembelajaran motor ialah perubahan kekal dalam kemahiran hasil daripada praktis. Proses ini berlaku melalui tiga tahap:

1. Tahap Kognitif: Peringkat awal di mana pelajar cuba memahami arahan dan asas kemahiran.

2. Tahap Gabungan: Peringkat pertengahan di mana pelajar mula menghalusi kemahiran dan membuat strategi.

3. Tahap Autonomi: Peringkat tertinggi di mana kemahiran dilakukan secara automatik dan konsisten.

Praktis adalah kunci kepada pembelajaran. Terdapat dua jenis utama:

• Praktis Spesifik: Mengulang satu lakuan spesifik untuk mengukuhkan kemahiran tersebut (cth: latihan tendangan penalti).

• Praktis Variasi: Melakukan pelbagai variasi lakuan untuk membina asas kemahiran yang lebih luas (cth: menjaring gol dari pelbagai sudut).