1. Biomekanika Rev

download 1. Biomekanika Rev

of 36

Transcript of 1. Biomekanika Rev

  • 7/24/2019 1. Biomekanika Rev

    1/36

    SATUAN

  • 7/24/2019 1. Biomekanika Rev

    2/36

    Digunakan untuk mengukur besaran sesuatu

    Keseluruhan besaran dalam mekanika/fisika klasikdiungkapkan dalam besaran fundamental:fundamental:

    Satuan SI (Systme International):Satuan SI (Systme International):mks: L = meters (m),

    M= kilograms (kg),

    T = seconds (s)

    cgs: L = centimeters (cm),

    M= grams (gm),

    T = seconds (s)

    British Units:British Units:nches, feet, miles, pounds, slugs!!!

    Kita akan sering menggunakan satuan ", namunbeberapa masih menggunakan satuan #ritish, sehingga$nda harus dapat mengkon%ersikann&a!

  • 7/24/2019 1. Biomekanika Rev

    3/36

    Konversi Antara Sistem Satuan

    #eberapa faktor kon%ersi &ang penting:

    ' inch= !* cm

    ' m = +! ft

    ' mile= - ft ' mile= '!.' km

    ontoh: kon%ersi miles ke satuan " (m/s)

    s

    m447.0

    s

    hr

    3600

    1

    ft

    m

    28.3

    1

    mi

    ft5280

    hr

    mi1

    hr

    mi1 ==

  • 7/24/2019 1. Biomekanika Rev

    4/36

    PENGUKURAN

    Digunakan untuk memperoleh besaran/nilai sesuatu!

    "ebelum pengukuran dilakukan, alat ukur harus ditera/dikalibrasi!

    0roses pengukuran!

    Pengukuran berulang: melibatkan se1umlah pengulangan setiap2aktu (perdetik, permenit, per1am dsb)

    Contoh: pengukuran pernafasan, sehingga diperoleh nilaipernafasan rata3rata!

    0engukuran han&a sekali

    Contoh: 0otensial aksi pada sel saraf

    0erlu diperhatikan : ketelitian (accuracy) dan ketepatan (precision)!

  • 7/24/2019 1. Biomekanika Rev

    5/36

    Ketelitian menunjukkan pengukuran yang dapat memberikan

    pendekatan untuk memperoleh suatu standar (bergantung pada si

    pengukur).

    Jika pengukurannya berulang, maka harus dilakukan perata-rataan

    !ontoh pengukuran tekanan (") dilakukan selama #$ (n) kali, maka

    nilai tekanan rata-rata

    20

    P

    n

    P

    P

    20

    1i

    i

    i

    =

    =

    =

    Ketelitiannya digunakan standar deviasi

    ( )1n

    PPP

    n

    1ii

    = =

    %aka nilai tekanan yang diperoleh adalah (" & ")

    Jangan lupa satuannya di'antumkan.

  • 7/24/2019 1. Biomekanika Rev

    6/36

    Keakuratan menunjukkan kemampuan pengembalian suatu

    pengukuran (bergantung alat ukur)

    Karena itu alatnya harus ditera agar memiliki keakuratan yang tinggi.

    Apa fungsinya pengukuran ?

    Dalam kesehatan digunakan untuk diagnostik

  • 7/24/2019 1. Biomekanika Rev

    7/36

    aal positi dan negati

    aal "ositi

    *rror yang terjadi dimana penderita dinyatakan menderita suatu penyakitpadahal tidak

    aal negati

    *rror yang terjadi dimana penderita dinyatakan tidak sakit padahal

    menderita suatu penyakit

    +ntuk menghindari

    . alam pengambilan pengukuran

    #. "engulangan pengukuran

    . "enggunaan alat yang dapat diper'aya

    /. Kalibrasi terhadap alat.

    Skema dasar "engukuran

    "roses "engukuran Ketelitian dan kebenaran

    aal positi atau negati

    ata-data lain

  • 7/24/2019 1. Biomekanika Rev

    8/36

    BIOMEKANIKA

  • 7/24/2019 1. Biomekanika Rev

    9/36

    ."eranan ilmu isika untuk menentukan ungsi

    tubuh (kesehatan) AA0 1S1KA

    #."enggunaan isika dalam kedokteran

    penggunaan alat-alat kedokteran (ultrasonik,

    laser, radiasi, 2%3, dll)

    FIIKA DA!A" DUNIA KEE#A$AN

  • 7/24/2019 1. Biomekanika Rev

    10/36

    #ukum Dasar dalam %iomekanika

    4ukum 2e5ton pertama4ukum 2e5ton kedua

    4ukum 2e5ton ketiga

    irumuskan oleh 1saa' 2e5ton untuk mempelajari gerakanmekanik pada manusia dan he5an. imulai dengan gaya tarik

    gravitasi dua benda

  • 7/24/2019 1. Biomekanika Rev

    11/36

    4ukum 2e5ton "ertama

    Setiap benda mempunyai siat

    mempertahankan keadaannya, baik dalam

    keadaan diam atau bergerak (4+K+%K*0*%6A%A2).

    Semua benda akan bergerak lurus, ke'uali

    jika ada gaya yang membelokannya.

  • 7/24/2019 1. Biomekanika Rev

    12/36

    4ukum 2e5ton Kedua

    7aya adalah suatu gangguan yang diberikan padabenda agar bergerak. Jika ada suatu gaya yang bekerja

    pada benda, maka benda akan mengalami per'epatan

    yang searah dengan arah gaya.

    F & m a 8 gaya (2e5ton, 2, kg m9s#)

    a 8 per'epatan (m9s)

    m 8 massa benda (kg)

    Ingat ' massa tidak sama dengan (erat )))

    %erat adalah gaya gra*itasi yang (eker+a pada (enda, - & m. g

  • 7/24/2019 1. Biomekanika Rev

    13/36

    Per/epatan ?

    Jika benda bergerak maka ia berubah posisinya. "erubahan posisi

    memerlukan 5aktu, maka seberapa 'epat ia berpindah disebutkecepatan.

    12

    12

    tt

    xxv

    =

    v 8 ke'epatan :m9s;

  • 7/24/2019 1. Biomekanika Rev

    14/36

    7aya adalah sesuatu yang menyebabkan benda bergerak.

    Ada dua ma'am gaya

    . 7aya kontak kontak isik antara dua benda gaya tarik, gaya dorong, gaya

    gesek, dll

    #. 7aya medan tidak ada kontak isik

  • 7/24/2019 1. Biomekanika Rev

    15/36

    4ukum 2e5ton Ketiga

    Jika suatu benda A memberi gaya pada benda lain 6, maka

    pada 5aktu yang bersamaan benda 6 memberikan gaya 2pada benda A. Arah gaya 2 berla5anan dengan gaya (Aksi-

    Reaksi)

    F

    R

    A

    6

  • 7/24/2019 1. Biomekanika Rev

    16/36

    0a1 Keadaan diam

    = 8 mg

    2

    mgN0mgN

    maF

    ==

    =

    0(1 Keadaan (ergerak

    = 8 mg

    f

    8 gaya gesek antara benda > lantai

    8 .2

    ( ) maNF k =

  • 7/24/2019 1. Biomekanika Rev

    17/36

    !ontoh Kasus

    . Seorang ayah sedang bermaik ski dengan anaknya. Si

    anak duduk di roda. Ada dua 'ara supaya roda ski bergerak (a) menariknya dan (b) mendorongnya.

    !ara manakah yang lebih mudah, mengapa ?

  • 7/24/2019 1. Biomekanika Rev

    18/36

    olusi '

    (a). %endorong

    $$

    = 8 mg

    2

    f

    F

    cosF

    sinF

    Nf

    sinFmgN

    maF

    =

    +=

    =

    (b). %enarik

    $$

    = 8 mg

    2

    f

    FcosF

    sinF

    Nf

    sinFmgN

    maF

    =

    =

    =

    7aya gesek pada peristi5a menarik lebih ke'il dibandingkan dengan pada

    kasus mendorong, sehingga akan lebih mudah menarik dibandingkan

    dengan mendorong

  • 7/24/2019 1. Biomekanika Rev

    19/36

    Kasus 021

    . Seorang pasien dengan berat @$ kg,

    sebelah kakinya 'edera kaki,sehingga ia berjalan dibantu oleh dua

    tongkat yang membentuk sudut ##$

    terhadap garis vertikal. Setengah

    badannya ditopang oleh tongkat dan

    setengah lainnya oleh salah satu

    kakinya. Jika ia bergerak dengan

    ke'epatan konstan, berapakah

    a. 7aya gesek antara tongkat dengan lantai

    b. 6erapakah gaya pada masing-masingtongkat.

  • 7/24/2019 1. Biomekanika Rev

    20/36

    Kasus 031

    #. Seorang pasien ingin membetulkan posisi giginya agar

    rata dengan gigi yang lain, sehingga harus dipasang

    ka5at9pegas. 6erapakah gaya ka5at agar posisi gigi tidakberubah-ubah.

  • 7/24/2019 1. Biomekanika Rev

    21/36

    GA4A PADA $U%U# DAN DI DA!A" $U%U#

    7aya pada tubuhdapat kita ketahui (menabrak meja).

    7aya dalam tubuhtidak diketahui (gaya otot).

    Asal mula gaya adalah gaya gravitasi, tarik-menarik antara

    dua benda. !ontoh berat badan (gaya tarik bumi terhadap badan),

    arises pada vena (gravitasi thd aliran darah).

    7aya pada tubuh ada # tipe

    . 7aya pada tubuh dalam keadaan statis.

    #. 7aya pada tubuh dalam keadaan dinamis.

  • 7/24/2019 1. Biomekanika Rev

    22/36

  • 7/24/2019 1. Biomekanika Rev

    23/36

    b. Klas kedua

    7aya berat diantara titik tumpu dan gaya otot.

    =

    %

    =%

    c. Klas ketiga7aya otot terletak diantara titik tumpuan dan gaya berat

    =

    %

    =

    %

  • 7/24/2019 1. Biomekanika Rev

    24/36

    i dalam tubuh, klas ketiga dari sistem

    pengumpil merupakan yang paling umum.

    3 gaya reaksi humerus terhadap ulma

    % gaya otot

    = gaya berat

  • 7/24/2019 1. Biomekanika Rev

    25/36

    Torsi atau Momen Gaya

    Borsi merupakan perkalian gaya dan jarak, dimana akan bernilai

    maksimum, jika gaya dan jarak saling tegak lurus. Borsi digunakan untuk menghitung gaya otot yang diperlukan untuk

    menaham beban agar beban tidak bergerak dan menentukan pusat

    gravitasi.

    F & 5

    6." 7 35 - & 5

    " & 8,9 -

  • 7/24/2019 1. Biomekanika Rev

    26/36

    Jika lengan membentuk sudut terhadap bidang horiContal

    "osisi tidak tegak lurus

    terhadap gaya-gaya yangbekerja, maka posisi harus

    dihitung dengan

    memperhitungkan sudut

    0W.cos30H.cos14.cos4 =

  • 7/24/2019 1. Biomekanika Rev

    27/36

    $arikan otot deltoid

    7aya tarik otot deltoid

    membentuk sudut ()terhadap posisi horiContal

    +=

    =

    =

    sin

    W4W2!

    0W4W2sin!

    0xW72xW36sinx!18

    21

    21

    21

  • 7/24/2019 1. Biomekanika Rev

    28/36

    Tugas

    6erapakah gaya otot % ?

  • 7/24/2019 1. Biomekanika Rev

    29/36

  • 7/24/2019 1. Biomekanika Rev

    30/36

  • 7/24/2019 1. Biomekanika Rev

    31/36

    Keuntungan mekanikKeuntungan mekanik

    "erbandingan antara gaya otot dan gaya berat."erbandingan antara gaya otot dan gaya berat.igunakan untuk mengukur kemampuan ototigunakan untuk mengukur kemampuan otot

    7aya berat (=) 7aya otot (%)

    15 1%

    Keuntungan %ekanik 8

    M

    W

    I

    I

    W

    M=

  • 7/24/2019 1. Biomekanika Rev

    32/36

    Penggunaan Klinik

    Traksi leher

    5

    Arah tarikkatrol

    Arah tarikotot

  • 7/24/2019 1. Biomekanika Rev

    33/36

    Braksi tulangBraksi tulang

    5

    6erat pemberat 9D kali 66

  • 7/24/2019 1. Biomekanika Rev

    34/36

    5

    6erat pemberat 9$ kali 66 hanya untuk anak-anak diba5ah # tahun

    Braksi kulitBraksi kulit

  • 7/24/2019 1. Biomekanika Rev

    35/36

    "usat 7ravitasi tubuh

    "enentuan pusat gravitasi suatu benda

    . %enggantungkan obyek pada titik berbeda.

    #. 6erdiri diatas papan yg kedua ujungnya timbangan.

    = =#