TUGAS FISIKA MEDIS 1

SISTEM PENGUMPIL DAN TITIK BERAT TUBUH

Disusun untuk memenuhi tugas Fisika Medis 1 yang diampu oleh

Dosen Ibu Firdi Yuana

Disusun Oleh :

Iin Hidayanti Wulansari (0910930050)

Binti Faridhatus Sholihah (0910931001)

Yesika Wahyu Indrianti (0910933024)

JURUSAN FISIKA

FAKKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

MALANG

2013

Pergerakan pada tubuh terjadi karena adanya gaya yang bekerja. Ada gaya

yang bekerja pada tubuh dan gaya yang bekerja di dalam tubuh.

Gaya pada tubuh >>> dapat kita ketahui, contoh : gaya berat tubuh.

Gaya dalam tubuh >>> seringkali tidak disadari, contoh : Gaya otot jantung,

gaya otot paru-paru

Gaya pada tubuh ada 2 tipe :

a) Gaya pada tubuh dalam keadaan statis.

b) Gaya pada tubuh dalam keadaan dinamis.

Gaya pada tubuh dalam keadaan statis: gaya berat dan gaya otot sebagai sistem

pengumpil. Tubuh dalam keadaan Statis berarti tubuh dalam keadaan setimbang,

jumlah gaya dan momen gaya yang ada sama dengan nol. Tulang dan otot tubuh

manusia berfungsi sebagai sistem pengumpil.

A. SISTEM PENGUMPIL DALAM TUBUH MANUSIA

Biomekanika tubuh manusia dapat dipandang pada dua fungsi utama yaitu

stabilitas saat diam dan bergerak. Stabilitas saat diam dan bergerak melibatkan

beberapa sistem gaya yang bekerja baik pada tubuh maupun lingkungan

(Biofisika1, 2013). Ditinjau dari segi statis dan dinamisnya, gaya yang bekerja

pada tubuh manusia dapat dibagi menjadi gaya pada tubuh dalam keadaan statis

dan gaya pada tubuh dalam keadaan dinamis. Gaya dalam keadaan statis yaitu

gaya yang bekerja pada tubuh yang menyebabkan objek tubuh berada pada

kondisi seimbang. Hal ini berarti jumlah gaya dalam segala arah sama dengan nol,

dan jumlah momen gaya terhadap sumbu juga sama dengan nol (Rizal, 2012).

Pemahaman tentang stabilitas statik tidak telepas dari pengertian sistem tuas

tubuh (Biofisika1, 2013).

Ada 3 macam sistem pengumpil yang bekerja pada sistem tubuh manusia:

(Rizal, 2012)

1) Kelas Pertama Sistem Pengumpil/Tuas

Sistem ini menempatkan pengumpil berada di antara gaya berat dengan

gaya yang ditimbulkan oleh respon kontraksi otot. Salah satu contoh

aplikasi sitem tuas pertama adalah kemampuan menegakkan kepala dan

leher. Berat kepala (F) direspon oleh gaya dari sekumpulan otot penyangga

kepala dan leher.

Gambar 1. Sistem Pengumpil Kelas Pertama

R = Resistance (weight)

E = Effort (force)

F = Fulcrum (pivot point)

(Lubopitno,2013)

2) Kelas Kedua Sistem Pengumpil/Tuas

Sistem ini meletakkan gaya berat berada di antara pengumpil dan respon

gaya otot. Salah satu contoh aplikasi sistem tuas adalah keseimbangan saat

berdiri jinjit bertumpu pada ujung jari kaki.

Gambar 2. Sistem Pengumpil Kelas Kedua

R = Resistance (weight)

E = Effort (force)

F = Fulcrum (pivot point)

(Lubopitno,2013)

3) Kelas Ketiga Sistem Pengumpil/Tuas

Sistem ini meletakkan gaya otot berada di antara pengumpil dengan

proyeksi gaya berat. Salah satu contoh dari sistem tuas ketiga ini adalah

ketika lengan atas menahan beban yang diletakkan di telapak tangan.

Gambar 3. Sistem Pengumpil Kelas Ketiga

R = Resistance (weight)

E = Effort (force)

F = Fulcrum (pivot point)

(Lubopitno,2013)

B. TITIK BERAT TUBUH

Titik berat sebuah benda disebut juga titik keseimbangan benda atau titik

dimana benda akan seimbang tanpa ada kecenderungan untuk berputar. Titik berat

sering pula diidentifikasi sebagai titik dimana seluruh berat benda tersebut

terpusat; titik dimana berat benda bekerja. Dua syarat yang harus dipenuhi:

1. Seluruh gaya linear yang bekerja harus seimbang

2. Seluruh gaya rotasi (torque) harus seimbang

Titik berat benda atau tubuh merupakan titik dimana seluruh gaya yang

bekerja sama dengan nol. Eksperimen sederhana mencari lokasi titik berat adalah

menggantung sebuah benda yang tidak teratur bentuknya dengan sebuah tali dan

membiarkannya tergantung sampai berhenti bergerak.

Sebuah benda tetap mempertahankan equilibriumnya selama garis

gravitasinya (proyeksi titik berat badan) jatuh dalam bidang tumpuannya. Bila

gaya yang menahan tubuh adalah gaya gravitasinya terhadap pusat bidang

tumpuan, maka akan semakin besar stabilitasnya. Dan sebaliknya, semakin dekat

garis gravitasi dengan marjin bidang tumpuannya, maka semakin kurang stabil.

Lokasi titik berat pada berbagai benda tetap sama selama bentuk benda

tersebut tidak berubah. Pada benda padat yang bermassa homogeny, titik beratnya

berada pada geometric centrenya. Jika kepadatan benda bervariasi maka titik

beratnya tidak pada geometric centre-nya, tapi berpindah ke bagian yang lebih

berat. Jika posisi atau bentuk benda berubah, maka lokasi titik beratnya berubah.

Hal ini terjadi pada manusia, tubuh manusia merupakan struktur yang bersegmen

mampu menempatkan anggota tubuhnya dalam berbagai posisi. Oleh karena itu,

lokasi titik berat tubuh manusi selalu berubah-ubah.

Gambar 4. Garis Keseimbangan

Gambar 5. Titik Keseimbangan Tubuh pada Beberapa Posisi Tubuh

Titik berat tubuh manusia dapat dicari dengan Reaction Board Method.

Metode ini menggunakan prinsip momen, yaitu prosedurnya didasarkan pada

fakta bahwa jumlah momen yang bekerja pada tubuh dalam keadaan seimbang

adalah nol. Langkah yang dilakukan yaitu:

1. Mencari berat total subjek (W)

2. Mencari berat papan (B)

3. Mencari berat subjek dan papan pada timbangan (S)

4. Mencari panjang papan (L)

5. Mencari d, yaitu jarak tegak lurus dari poros (P) ke W

d xW =( S−B ) L

(Clockwise moments=Counterclockwise moments)

d=( S−B ) L

W

(Persamaan 1)

Dimana : d = jarak antara kaki dengan titik berat tubuh

Berubahnya titik berat tubuh orang yang sedang hamil, seiring dengan

membesarnya rahim dan pertumbuhan bayi titik berat tubuh cenderung condong

ke depan. Akibatnya tubuh berusaha menarik bagian punggung agar lebih ke

belakang. Tulang punggung bagian bawahpun lebih melengkung, serta otot-otot

tulang belakang memendek (Parenting Indonesia, 2013).

DAFTAR PUSTAKA

Alfis. 2009. Seri Fisika Kesehatan Biomekanika 02.

http://alifis.wordpress.com/2009/10/28/seri-fisika kesehatan

biomekanika_02/ diakses pada tanggal 19 Maret 2013 pukul 19.51

Biofisika 1. 2012. www.fk.unair.ac.id/attachments/1643_ BIOFISIKA %201.pdf .

diakses pada tanggal 19 Maret 2013 pukul 13.40

Lubopitno 2013. The Mechanics of Muscle Movement

http://encyclopedia.lubopitkobg.com/The_Mechanics_of_Muscle_Moveme

nt.html. diakses pada tanggal 19 Maret 2013 pukul 16.22

Parenting Indonesia. 2013. Mengapa Ibu Hamil Sering Sakit Punggung.

http://www.parenting.co.id/article/mode/mengapa.ibu.hamil.sering.sakit.pun

ggung/001/001/102 diakses pada tanggal 19 Maret 2013 pukul 16.16

Rizal, Yusie. 2012. Fisika Untuk Keperawatan.

(http://www.slideshare.net/misriadikep/fisika-perawatan-2) diakses pada

tanggal 19 Maret 2013 pukul 13.50

http://file.upi.edu/Direktori/FPOK/JUR._PEND._KEPELATIHAN/

196510171992031YADI_SUNARYADI/Biomekanika_Olahraga/

TITIK_BERAT_DAN_STABILITAS.pdf diakses pada tanggal 19 Maret

2013 pukul 16.03