BIOMEKANIKA

Gerak Melingkar Pembahasan sama dengan gerak lurus hanya pada gerak melingkar lintasan benda/partikel berupa lingkaran sehingga besaran yang berlaku:  = percepatan sudut  = kecepatan sudut  = jarak tempuh sudut  v R x s y

Analogi Gerak lurus dan Gerak Melingkar Penyebab gerak Gaya Momen Gaya Besaran: jarak, kecepatan dan percepatan s, v, dan a ,  dan 

Hubungan Besaran Gerak lurus (linier) dan Gerak Melingkar (anguler)  v R x s y kecepatan: v =  R jarak yang ditempuh: Jadi besaran linier = besaran anguler dikalikan R

penyebab gerak translasi GAYA: penyebab gerak translasi

SIR ISAAC NEWTON 1642 – 1727

Hukum I Newton “Setiap benda akan tetap diam atau bergerak lurus dengan kecepatan konstan kecuali jika ada gaya luar yang bekerja pada benda tersebut”

Hukum II Newton “Besarnya percepatan (a) yang dihasilkan oleh gaya (Ftot) yang bekerja pada sebuah benda adalah berbanding lurus dan searah dengan total gaya luar yang bekerja dan berbanding terbalik dengan massa benda (m) ” atau Konsekuensi dari hukum II Newton ini

Hukum III Newton (Aksi-Reaksi) “Gaya yang bekerja pada suatu benda (aksi) selalu mendapat reaksi yang besarnya sama tetapi dengan arah berlawanan”

Gaya Gesekan (Friksi) Gaya Gesek Statis (fs) Gaya tangensial antara dua permukaan sebelum salah satu permukaan bergerak Gaya Gesek Kinetis (fk) Gaya tangensial antara dua permukaan jika salah satu permukaan bergerak terhadap yang lain

Gaya Otot Kontraksi otot bisep akibat reaksi dari luar

Gaya Otot Tendon membawa gaya yang diberikan oleh otot ke seluruh sambungan sendi yang akan mengubah arah gaya (keluar atau ke dalam) Otot yang menghasilkan gerakan ke arah dalam disebut otot fleksor dan yang menghasilkan gerakan ke arah luar disebut otot ekstensor

Gaya Total Otot Dalam tubuh terdapat ribuan otot yang memungkinkan otot membawa gaya ke hampir semua arah. Beberapa otot bekerja secara simultan pada bahu dan menghasilkan gaya total, yaitu melalui penjumlahan vektor gaya.

Gaya efektif yang menghasilkan putaran MOMEN GAYA atau TORSI: Gaya efektif yang menghasilkan putaran

Definisi Torsi Torsi () merupakan besaran vektor didefinisikan sebagai hasil kali vektor lengan (L) dengan vektor gaya (F)

a) r sin  jarak tegak lurus antara garis kerja gaya dengan dan titik asal b) F sin  adalah komponen gaya F tegak lurus r

Torsi dan Kesetimbangan Tubuh a). Seseorang berdiri dengan tegak dengan pusat massa tubuh bagian atas menuju pivot sehingga tidak menghasilkan torsi oleh otot belakang untuk menjaga keseimbangan. b). Seseorang yang bungkuk akan mengakibatkan terjadinya torsi otot belakang untuk melawan torsi berat tubuh bagian atas

Torsi pada Lengan Torsi terhadap pergelangan tangan (O’’) sebesar ’’ = 0,08 m  -5 N = -0,4 Nm. Tanda negatif menunjukkan bahwa torsi akan menyebabkan perputaran searah jarum jam. Torsi terhadap ujung atas tulang hasta (O’) sebesar ’ = (0,08 + 0,23) m  -5 N = -1,5 Nm. Torsi terhadap bahu (O) sebesar  = (0,08 + 0,23 + 0,28) m  -5 N = -2,95 Nm. Torsi pada Lengan

Torsi pada Lengan Torsi terhadap pergelangan tangan (O’’) sebesar ’’ = d’’  -F = (0,08 sin 30o) m  -5 N = -0,2 Nm. Torsi terhadap ujung atas tulang hasta (O’) sebesar ’ = d’  -F = (0,08 + 0,23) sin 30o m  -5 N = -0,75 Nm. Torsi terhadap bahu (O) sebesar  = d  -F = (0,08 + 0,23 + 0,28) sin 30o m  -5 N = -1,475 Nm. Torsi pada Lengan 30o

Torsi pada Lengan Besarnya torsi terhadap titik O akibat F adalah 1 = (0,04 + 0,35) m  -20 N = -7,8 Nm. (searah jarum jam) Besarnya torsi terhadap titik O akibat gaya Fm yang dihasilkan oleh otot bisep adalah 2 = 0,04 m  Fm (berlawanan arah dengan jarum jam) Saat sistem dalam keadaan setimbang, jumlah torsi adalah nol atau 1 + 2 = 0. atau 0,04 m  Fm = 7,8 Nm, sehingga gaya yang dihasilkan oleh otot bisep adalah sebesar 195 N.

Mekanika Gerak Kaki Gaya T ke atas, sebagai akibat tegangan oleh otot penggerak utama di titik A. Gaya P ke bawah, merupakan gaya dari tulang kaki di B. Gaya W ke atas, sebagai akibat gaya berat badan pada lantai di titik C.

Misalkan berat badan orang adalah 60 kg dan orang tersebut berdiri pada salah satu ujung kakinya. Jika percepatan gravitasi bumi g = 9,8 m/s2, AB = 5 cm, BC = 15 cm, maka gaya tegangan T dan gaya tekan P dapat dihitung sebagai berikut. Dalam keadaan setimbang, torsi terhadap titik A adalah jadi (AB  P) – (AC  W) = 0 (0,05 m  P) = (0,05 m + 0,15 m) (60 kg  9,8 m/s2) P = 2352 N Torsi terhadap titik B adalah (AB  T) – (BC  W) = 0 (0,05 m  T) = (0,15 m)(60 kg  9,8 m/s2) T = 1764 NC.

Sistem Penarik Pasien (Traction) Alat penarik pasien yang mengalami patah tulang belakang

Sistem penarikan pasien patah tulang paha (femur)

Penarik pasien model Russell. Penjumlahan gaya akan memberikan gaya total yang searah dengan tulang paha dan dapat menahan kaki bagian bawah.

Mekanika untuk Terapi Prinsip mekanika misalnya torsi (momen gaya) dapat digunakan untuk penyembuhan dengan melakukan latihan Karena maka momen gaya terhadap titik A akan semakin besar atau

Pada saat pada posisi di A, gaya yang menarik kaki adalah paling besar Pada saat pada posisi di A, gaya yang menarik kaki adalah paling besar. Pada posisi B, gaya yang bekerja pada kaki adalah sebesar F cos 26o. Pada posisi C dan D gaya yang bekerja berturut-turut adalah F cos 50o dan F cos 71o. Jadi posisi D mempunyai momen gaya yang terkecil sedangkan posisi A mempunyai momen kopel terbesar

SILAHKAN MENGERJAKAN SOAL-SOAL LATIHAN SELESAI SILAHKAN MENGERJAKAN SOAL-SOAL LATIHAN