Kata pengantar

Assallamuallaikumm. Wr .Wb

Puji syukur penulis panjatkan kehadiran Allah SWT , karena dengan karunianya penulis dapat penyelesaian makalah berjudul ’’ Biomikanika zat padat”. Tujuan penulisan makalah ini selain untuk pemenuhan tugas fisika keperawatan juga untuk menambah pengetahuan dan wawasan kapada pembaca. Makalah ini berisi beberapa penjelasan tentang komponen biomekanika zat padat yang berkaitan dengan kesehatan. Dalam hal manfaat penulis mengharapkan dapat memberikan informasi kepada para pembaca. Dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada : Bapak Herianto sebagai dosen mata kuliah fisika keperawatan,kedua orang tua tercinta yang telah memberikan dukungan moril dan materil,serta teman-teman yang telah banyak membantu dan bekerja sama dalam menyelesaikan makalah ini.

Dalam penyusunan makalah ini penulis menyadari masih banyak kekurangan karna keterbatasan pengetahuan dan pengalaman, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang sifatnya membangun sebagai perbaikan untuk menyusun makalah yang akan datang.semoga makalah ini bermanfaat,Amin.

Wassalamualaikum. Wr .

Parepare, september 2012

penulis

1

BAB I

PENDAHULUAN

Fisika adalah ilmu pengetahuan yang paling mendasar, karena berhubungan

dengan prilaku dan struktur benda. Bidang fisika biasanya dibagi menjadi

gerak, fluida, panas, suara, cahaya, listrik, dan magnet dan topik-topik modern

seperti relativitas, struktur atom, fisika zat padat, fisika nuklir, partikel

elementer dan astrofisika. Dalam makalah ini pembahasan dibatasi pada

materi fisika yang berkaitan dengan ilmu kesehatan khususnya ilmu

kedokteran, keperawatan, kebidanan, dan kesehatan masyarakat atau

lingkungan. Praktik klinik baik kedokteran, keperawatan maupun kebidanan

telah banyak memanfaatkan kemajuan sains atau ilmu pengetahuan dan

tegnologi (IPTEK) dimana ilmu fisika mempunyai peran yang sangat besar.

Dengan pemahaman oleh mahasiswa ilmu keperawatan, kebidanan dan

kesehatan masyarakat maupun lingkungan terhadap materi yang ada di

makalah ini, di harapkan dapat menjadi bekal dalam menekuni profesinya di

kemudian hari.

2

  Pengukuran

          proses untuk menyatakan kuantitas dari suatu obyek dengan cara membandingkan dengan satuan tertentu  Proses pengukuran

          1. Hanya sekali

            pengukuran dilakukan hanya sekali dalam waktu yang sama

               contoh: mengukur potensial aksi sel yaraf

                             megukur subtansi asing yang dikeluarkan ginjal

          2. Berulang

              pengukuran dilakukan secara berulang dalam waktu yang sama

              contoh: mengukur suhu tubuh, denyut nadi, tekanan darah

  Pengukuran

          proses untuk menyatakan kuantitas dari suatu obyek dengan cara membandingkan dengan satuan tertentu  

  Proses pengukuran

          1. Hanya sekali

              pengukuran dilakukan hanya sekali dalam waktu yang sama

               contoh: mengukur potensial aksi sel yaraf

                             megukur subtansi asing yang dikeluarkan ginjal

3

          2. Berulang

              pengukuran dilakukan secara berulang dalam waktu yang sama

              contoh: mengukur suhu tubuh, denyut nadi, tekanan darah

        Kesalahan duga dari hasil pengukuran

► False positif

          kesalahan menduga obyek/seseorang dalam keadaan buruk/ menderita sakit tertentu tetapi kenyataannya baik/tidak sakit

► False negatif

          kesalahan menduga obyek/seseorang dalam keadaan baik/tidak sakit tetapi kenyataannya buruk/menderita sakit tertentu

        Kesalahan duga dari hasil pengukuran

► False positif

          kesalahan menduga obyek/seseorang dalam keadaan buruk/ menderita sakit tertentu tetapi kenyataannya baik/tidak sakit

► False negatif

          kesalahan menduga obyek/seseorang dalam keadaan baik/tidak sakit tetapi kenyataannya buruk/menderita sakit tertentu

4

HUKUM 1 NEWTON

Hukum 1 newton menyatakan :

“sebuah benda dalam keadaan diam atau bergerak dengan kecepatan konstan,

akan tetap diam atau akan bergerak dengan kecepatan konstan, kecuali ada

gaya-gaya eksternal yang bekerja pada benda itu

Kecenderungan ini di gambarkan dengan mengatakan bahwa benda

mempunyai kelembaman.

Sehubungan dengan itu, hukum 1 newton di sebut juga hukum kelembaman.

Secara matematis hukum 1 newton dapat di rumuskan sebagia berikut :

∑ F = 0

Berdasarkan Hukum 1 Newton tersebut, berarti untuk benda yang semula

diam maka benda tersebut selamanya akan tetap diam maka benda tersebut

selamanya akan tetap diam. Sedangkan untuk benda ya ng, akan bergerak

terus , kecuali ada gaya yang menghentikannya.

Contoh : pada waktu berada di atas kendaraan yang bergerak , kemudian tiba-

tiba kendaraan direm ,maka penumpang akan terdorong ke depan. Hal ini

menunjukan bahwa penumpang yang sedang bergerak bersamaan kandaraan

cenderung ingin bergerak.

5

HUKUM 11 NEWTON

Hukum 11 newton menyatakan :

“ percepatan sebuah benda berbanding lurus dengan gaya total yang bekerja

padanya, dan berbanding terbalik dengan massanya. Arah percepatan sama

dengan arah gaya total yang bekerja padanya”

a = ∑ F atau ∑ F = ma

m

ket :

f= gaya (dalam satuan newton, disingkat N)

m= massa benda (kg)

a= percepatan (m/s2)

Hukum 11 Newton menghubungkan antara deskripsi gerak dengan

penyebabnya, yaitu gaya. Hukum ini merupakan hubunghan yang paling dasar

pada fisika.

6

HUKUM 111 NEWTON

Hukum 111 newton menyatakan :

“ ketika suatu benda memberikan gaya pada benda kedua, benda kedua akan

memberikan gaya yang sama besar tetapi berlawanan arah terhadap benda

yang pertama”.

F aksi = − F reaksi

Hukum ini terkadang dinyatakan juga dengan kalimat : “ untuk setiap aksi ada

reaksi yang sama dan berlawanan arah “.

Coontoh : seseorang yang mendorong mobil yang terpasang rem tangannya ,

selama itu pula ia merasakan adanya dorongan kebelakang . Hal ini terjadi

karena orang tersebut mendapat gaya reaksi dari mobil yan menurut hokum

Newton 111, sama besar namun berlawanan arah dengan gaya yang diberikan

pada mobil tersebut.

7

GAYA PADA TUBUH

DAN DI DALAM TUBUH

Gaya didefinisikan sebagai tarikan dan dorongan pada suatu benda

sehingga menyebabkan benda mengalami perubahan gerak atau perubahan

bentuk. Demikian juga pada tubuh manusia , setiap gerak pada tubuh pasti ada

suatu gaya yang bekerja .Ada gaya yang bekerja pada tubuh dan dalam tubuh.

Gaya pada tubuh dapat diketahui apa bila kita menabrak suatu objek .

Sedangkan gaya di dalam tubuh , sering kali tidak kita sadari , missal gaya otot

jantung yang menyebabkn menggalirnya darah dan gaya otot paru-paru saat

inspirasi dan ekspresi.

System otot dan tulang pada manusia bekerja sebagai system pengupil. Ada

tiga macam system pengupil yang bekerja pada tubuh manusia, yaitu :

1. Klas Titik pertama system pengupil

tumpuan terletak di antara gaya berat dan gaya otot

O : Titik tumpuan

W : Gaya Berat

M : Gaya otot

8

2. Kelas kedua system pengupil

Gaya berat di antara titik tumpuan dan gaya otot

O : Titik Tumpuan

W : Gaya Berat

M : Gaya otot

3. Klas ketiga system pengupil

Gaya otot terletak diantara titik tumpuan dan gaya berat.

9

ANALISIS GAYA

Dan KEGUNAAN KLINIK

Gaya adalah konsep pokok dalam ilmu fisika. Bila kita mendorong atau

menarik suatu benda, di katakan kita member (force) pada benda tersebut.

Gaya yang berkerja pada suatu benda atau juga tubuh manusia bisa gaya

vertical, gaya horizontal dan gaya yang membentuk sudut dengan bidanng

vertical atau horizontal.

1. Gaya vertical

Apabila seseorang berdiri di atas dua benda, maka orang

tersebut memberi gaya terhadap benda terrsebut,sedangkan benda

akan memberi gaya reaksi yang besarnya sama dengan gaya yang di

berikan orang tersebut tetapi arah berlawanan (hukum 111 newton:

aksi = reaksi).

10

2. Gaya horizontal

Gaya-gaya dapat di gabungkan dangan menggunakan

operasional vector.

1. Benda di atas lantai kasar di tarik dengan gaya horinzontal

Benda bermassa m terletak pada lantai kasar,

kemudian di tarik dengan gaya horizontal sebesar F (gambar

2.9)

Gambar 2.9 balok di atas lantai kasar di tarik dengan

gaya horizontal

maka berlaku : ∑ F = ∑ m.a

ketika dua benda saling bergesekan, ada gaya yang di sebut gesekan, ada gaya

yang di sebut gesekan. Gaya gesek (f), ini membuat benda sulit bergerak

dengan cepat, maka : F – f k = m

f k adalah gaya gesek kinetic yang besarnya

11

: f k = µ k N

dengan : µ k = koefisien gaya gesek kinetic (o< µ k <

N = gaya tekan normal, dengan N = W

a. Balok di atas lantai kasar di tarik melalui katrol oleh benda dengan cara

gaya membentuk sudut dengan bidang horizontal

b. Benda bermassa m terletak pada lantai kasar, kemudian di tarik dengan

gaya F yang mambentuk sudut dengan bidang horizontal.

Gambar 2.10 Balok diatas lantai kasar ditarik oleh gaya yang membentuk

sudut dengan bidang horizontal

Gaya F diuraikan menjadi komponen-kompenannya yaitu F cos a dan F sin a ,

Jika benda bergerak maka berlaku:

∑ F = ∑ m.a

F cos a – f k = m.a

12

Gambar 2.11 Benda diatas meja ditarik melalui katrol oleh

benda lain dalam arah Vertikal ke bawah

Jika benda M2 bergerak turrun , maka berlaku :

∑ F = ∑ m.a

w2 – T – T = (m1+m2)a

m2 g = (m1 + m2 )a

a = m2 g

m1 + m2

Contoh :

1) Seorang pasien duduk diatas kursi roda dimana massa pasien dan kursi

roda adalah dan kursi rodanya adalah 40 kg, kemudian ditarik dengan

gaya konstan 100 N arah mendatar kekanan . jika koefisien gesekan

kinetik antara antara kursi roda dan lantai = 0,05, hitunglah percepatan

kursi roda

Diketahui: m =40 kg, f = 100N, g = 10 ms 1 , = 0,05

Ditanyakan : a = ……?

13

Jawab : ∑ F = m.a

F – f k = ma

F – 1UK N = m.a

100 – 0,05.400 = 40a

100 – 20 = 40a

80 = 40a → a = 2 ms -2

Aplikasi gaya-gaya tersebut di atas dalam praktik klinik adalah pada

mesin traksi, Yaitu :

a. Traksi Leher

b. Traksi tulang

c. Traksi kepala

14

FISIKA OLAHRAGA

Pengamatan-pengamatan pada gerak benda menunjukan bahwa walaupun benda berotasi, atau ada beberapa benda yang bergerak relative satu dengan yang lainnya, ada satu titik yang yang bergerak dalam lintasan yang sama dengan yang dilewati partikel jika mendapat gaya yang sama . Titik ini disebut Pusat Massa (PM).

Aplikasi gaya tersebut di aplikasikan kedalam fisika olahraga , dengan contoh sebagai berikut :

Pusat massa mengikuti lintasan para bola ketika seorang

penerjun berotasi, sebagaimana di tunjukan pada gambar.

Lintasan ini sama dengan lintasan para bola yang dibentuk

partikel yang di tembakan jika hanya mengalami gaya grafitasi

(yaitu gerak peluru). Titik-titik lain pada tubuh penerjun yang

berotasi mengikuti lintasan yang lebih rumit

Pusat massa penerjun mengikuti lintasan para bola.

15

PENUTUP

Dari beberapa uraian di atas jelaslah bahwa pembelajaran fisika kesehatan

tidak dimaksudkan untuk mencetak calon sarjana fisika , melainkan untuk

membekali para mahasiswa jurusan keperawatan , ilmu kebidanan dan ilmu

kesehatan lainnya dengan konsep fisika yang dipandang perlu dan relevan

untuk di pahami, mengingat peran fisika mempunyai peran yang pokok dalam

aplikasinya di bidang kesehatan yang berkaitan dengan fungsi tubuh maupun

peralatan-peralatan modern yang di gunakan dalam praktik kliniks.

16

DAFTAR PUSTAKA

Ruslan,Hani Ahmadi S.pd & Riwidikdo, Handoko S.kp.Fisika

Kesehatan.jogjakarta: Penerbit Erlangga

www.geogle.com

17