Yusie Rizal, S.Si, M.Sc.
Biomekanika Hukum dasar dalam biomekanika
Gaya-gaya pada tubuh dan didalam tubuh
Analisa gaya dan kegunaan klinik
Pusat gravitasi tubuh (center of gravity of humans)
Keseimbangan (labil dan stabil)
Momentum
Pengantar Dalam berbagai cara, banyak gerakan tubuh yang
menerapkan prinsip-prinsip mesin sederhana.
Dengan memahami prinsip tsb, diharapkan perawatdapat menghindari terjadinya cidera baik bagi perawatdan pasien mereka dalam pelaksanaan tugasnya.
Contoh: cedera punggung serius yang sering kali disebabkan oleh kesalahan dalam cara pengankatanseorang pasien.
Hukum Newton I Semua objek atau benda akan bergerak apabila ada
gaya yang mengakibatkan pergerakan itu (sifatkelembaman).
Contoh :Tetap terus diam
Tetap terus bergerak
Hukum Newton II Apabila ada gaya (F) yg bekerja pada suatu benda (m)
maka benda akan mengalami suatu percepatan (a) yang arahnya sama dengan arah gaya.
Hubungan tersebut dapat dituliskan dgn F = m.a
Satuan F (N atau kg.m/s2), m (kg) dan a (m/s2).
Contoh :
F
4
23
1
Hukum Newton III Untuk setiap aksi, selalu ada reaksi yang arahnya
berlawanan.
Hubungan aksi-reaksi ini dapat dituliskan : F = -R.
F merupakan gaya berat (N) dan R adalah gaya normal (N).
Contoh :
Besaran Vektor dan operasinya Definisi vektor : besaran yang memiliki nilai dan arah.
Operasi penambahan : F1 + F2 = F3
Operasi pengurangan : F1 – F2 = F3
F1 F1
F2F2
F3F3
..berlanjut
Besaran Vektor dan operasinya Perkalian skalar : menghasilkan skalar (bukan vektor)
Perkalian vektor : menghasilkan besaran vektor.
F1 F1
F2F2
F3
|F3|= F1.F2=|F1|.|F2|cosα F3= F1×F2=|F1|.|F2|sinα
(mengikuti aturan tangan kanan)
α α
Gaya pada dan dalam tubuh Ada gaya yg bekerja pada tubuh kita dan ada gaya yg
bekerja dalam tubuh kita.
Pada tubuh : saat kita menabrak objek, kitamerasakan adanya gaya yang bekerja pada tubuh kita.
Dalam tubuh : contohnya seperti gaya otot yang menyebabkan mengalirnya darah dan paru-paru yang memperoleh udara.
Ditinjau dari segi statis dan dinamisnya, gaya ygbekerja pada tubuh manusia dpt dibagi menjadi : gayapada tubuh dalam keadaan statis dan gaya pada tubuhdalam keadaan dinamis.
Gaya dalam keadaan statis Definisi : Gaya yang bekerja pada tubuh yang
menyebabkan objek/tubuh berada dalam kondisisetimbang.
Artinya : jumlah gaya dalam segala arah sama dengannol, dan jumlah momen gaya terhadap sumbu jugasama dengan nol.
Ada 3 macam sistem pengumpil yang bekerja dalamtubuh manusia, sebagai berikut:
Klas pertama sistem pengumpil
Titik tumpuan (O) terletak diantara gaya berat (W) dan gaya otot (M).
Tumpuan
Klas kedua sistem pengumpil
Gaya berat (W) terletak diantara titik tumpuan (O) dan gaya otot (M).
Klas ketiga sistem pengumpil Gaya otot (M) terletak di antara titik tumpuan (O) dan
gaya berat (W).
Contoh 1:
R = gaya reaksi humerus terhadap ulna
M = gaya otot
W = gaya berat
Cg = titik tengah gravitasi (titik pusat gravitasi)
Sistem tulang dan otot Arah gaya dan dimensi
Contoh 2:
(a) Sistem tulang dan otot
(b) Arah gaya dan dimensi
Lengan depan membuat sudut terhadap bidang horisontal
Contoh 3:Tarikan otot deltoideus
..berlanjut
Pertanyaan:
Bagaimana rumus T muncul?
Keuntungan mekanik (K.M) Definisi: rasio atau perbandingan antara gaya otot dan
gaya berat.
..berlanjut
Keuntungan Mekanik (K.M)M
W
Keuntungan mekanik (K.M)
Oleh karena momen gaya terhadap titik O adalah0, maka :
. .
(K.M)
W M
W
M
W
M
W I M I
IM
W I
IM
W I
Analisa gaya dan kegunaannya
Gaya yang bekerja bisa Vertikal, Horisontal maupunmembentuk sudut.
Penggunaan klinik
Dalam traksi leher, beban yang digunakan sebesar 12 pounds.
Traksi leher
..berlanjut
Penggunaan klinik
Pada traksi tulang, pemberat W yg digunakan sebesar1/7 dari berat badan pasien.
Traksi tulang
..berlanjut
Penggunaan klinik
Pada traksi kulit, berat pemberat sebesar 1/10 dariberat badan (catatan : traksi kulit hanyadiperuntukkan bagi anak-anak kurang dari 12 tahun).
Traksi kulit
Gaya yang membentuk sudut
Definisi : Gaya tarikan yg membentuk sudut dengangaris horisontal dan vertikal.
F1 dan F2 adalah hasil (gaya pada komponen x dany), dimana
1
2
cos
sin
F F
F F
F R
..berlanjut
Gaya yang membentuk sudut
Sebuah objek yang ditarik dengan dua gaya.
S : gaya hasil penjumlahan F1 dan F2.
Pusat gravitasi tubuh (cg) Definisi : titik yang dipakai gaya gravitasi pada tubuh
yang merupakan bagian dari pusat massa.
Cara penentuan pusat gravitasi ada beberapa macam:
(a) Menggantungkan objek pada titik yang berbeda.
Gantungkan pada titik P.
..berlanjut
Pusat gravitasi tubuh (cg)
Gantungkan pada titik yang lain (misal P1)
Tarik garis potong antara kedua garis diatas...berlanjut
Pusat gravitasi tubuh (cg)(b) Berdiri diatas papan dgn ujung-ujungnya memiliki timbangan.
1 2
2
1 2
Pada titik P, torsi = 0:
( ) ( )( ) 0X W L X W
WX L
W W
Catatan : Lakukan dengan berbagai posisi.
..berlanjut
Pusat gravitasi tubuh (cg)Data pusat gravitasi tiap segmen sesuai dengan posisi tubuh
..berlanjut
Pusat gravitasi tubuh (cg)
..berlanjut
Tabel massa dan pusat cg tiap segmen pada posisi (a) dan (b)
Pusat gravitasi tubuh (cg)Dari laporan penelitian Borelli, Braune, Fischer dan Dempster mengenaiberat relatif tiap segmen tubuh (lihat tabel), dapat dipakai untukmenentukan cg tiap segmen melalui kalkulus.
Top Related