1. Biomekanika Rev
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.
= =#