Mengapa Kucir Berayun ke Kanan dan Kiri Saat Kita Berlari?

KOMPAS.com – Pernahkah Anda bertanya-tanya, mengapa kucir berayun ke kanan dan kiri saat sedang berlari? Padahal, kepala di mana kucir tersebut menempel bergerak naik-turun ketika tubuh bergerak maju.

Pada tahun 2010, seorang ahli matematika, Joseph B Keller, memikirkan misteri ini dan menemukan jawabannya melalui hasil pekerjaan seorang ahli astronomi asal Amerika, G W Hill.

Sebenarnya, Hill sama sekali tidak meneliti mengenai rambut. Dia ingin mengetahui apakah orbit bulan yang mengelilingi bumi stabil atau tidak, dan pada tahun 1996 dia menciptakan rumus Hill yang digunakan oleh Keller untuk menjawab alasan kucir berayun ke kanan dan kiri.

(Baca juga: Kenapa Tali Sepatu Bisa Kendor Sendiri? Fisika Menjelaskannya)

Mari membayangkan kucir seperti pendulum yang memiliki frekuensinya sendiri. Pendulum ini menempel pada kepala yang juga menempel pada tubuh dan masing-masing memiliki frekuensinya sendiri-sendiri.

Keller menulis, pelari pada umumnya akan memiliki ritme natural sekitar 140 hingga 160 langkah per menit, atau sekitar 2,5 siklus per detik. Jadi kepala mereka akan bergerak mengikuti frekuensi ini.

Sementara itu, kucir pada umumnya memiliki panjang 25 sentimeter dan memiliki frekuensi 1,4 siklus per detik. Jadi, bisa dibilang bahwa frekuensi kucir sebenarnya hanya setengah dari frekuensi kepala.

Menggunakan rumus Hill, Keller menemukan bahwa bila hubungan frekuensi pendulum dan penunjangnya adalah 1:2, maka gerakan ke samping akan diperkuat hingga berlipat ganda.

Nah, untuk bergerak maju, seorang pelari akan menginjak tanah dengan kaki kiri, lalu kaki kanan, dan seterusnya. Gerakan ini membuat tubuh dan kepala memiliki gerakan ke samping yang walaupun sedikit menjadi jauh lebih kuat karena pola gerakan kucir yang menyerupai pendulum.

Selain pertanyaan mengenai kucir, Keller juga menggunakan sains dan matematika untuk menyelesaikan berbagai persoalan di dunia.

Dia penah mencari cara untuk mengurangi tetesan teh dari poci (Anda hanya perlu menuang lebih cepat) dan menggunakan teori antrian untuk menjelaskan mengapa beberapa penerbangan tambahan dapat menyebabkan keterlambatan yang luar biasa.

Selain itu, Keller juga pernah menemukan penjelasan mengapa cacing bisa dengan mudah bergerak di ranjang yang empuk, sementara ular tidak bisa. Ternyata, hal ini karena ular memiliki tulang belakang dan butuh gesekan untuk bergerak maju, sementara cacing yang tidak bertulang belakang bisa langsung maju hanya dengan mengulurkan dan menarik tubuhnya.

Namun, pencapaian terhebat Keller adalah ketika dia merumuskan teori geometris dari difraksi pada masa Perang Dunia ke-II.

Teori tersebut menjelaskan bagaimana sonar dapat digunakan untuk mencari kapal selam dan peledak di bawah air dengan membuktikan bahwa gelombang, baik akustik maupun elektromagnetik, dapat memantul ketika menabrak benda dan berbelok melewati ujung.

Menggunakan pengetahuan ini, Keller kemudian merancang antena untuk sonar dan radar, serta mengoptimisasikan bentuk kendaraan agar tidak mudah terdeteksi.