Dokumen tersebut membahas tentang biomekanika tubuh manusia, termasuk hukum-hukum dasar biomekanika, gaya yang bekerja pada dan didalam tubuh, analisis gaya, pusat gravitasi tubuh, dan aplikasinya dalam klinik."

1. Yusie Rizal, S.Si, M.Sc.

2. 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

3. Pengantar
 Dalam berbagai cara, banyak gerakan tubuh yang
menerapkan prinsip-prinsip mesin sederhana.
 Dengan memahami prinsip tsb, diharapkan perawat
dapat menghindari terjadinya cidera baik bagi perawat
dan pasien mereka dalam pelaksanaan tugasnya.
 Contoh: cedera punggung serius yang sering kali
disebabkan oleh kesalahan dalam cara pengankatan
seorang pasien.

4. Hukum Newton I
 Semua objek atau benda akan bergerak apabila ada
gaya yang mengakibatkan pergerakan itu (sifat
kelembaman).
 Contoh :
Tetap terus diam
Tetap terus bergerak

5. 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 1
4
3 2

6. 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 :

7. Besaran Vektor dan operasinya
 Definisi vektor : besaran yang memiliki nilai dan arah.
 Operasi penambahan : F1 + F2 = F3
 Operasi pengurangan : F1 – F2 = F3
F2
F2 F3
F3
F1 F1
..berlanjut

8. Besaran Vektor dan operasinya
 Perkalian skalar : menghasilkan skalar (bukan vektor)
 Perkalian vektor : menghasilkan besaran vektor.
F2
F2
α F3 α
F1 F1
|F3|= F1.F2=|F1|.|F2|cosα F3= F1×F2=|F1|.|F2|sinα
(mengikuti aturan tangan kanan)

9. 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, kita
merasakan 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 yg
bekerja pada tubuh manusia dpt dibagi menjadi : gaya
pada tubuh dalam keadaan statis dan gaya pada tubuh
dalam keadaan dinamis.

10. Gaya dalam keadaan statis
 Definisi : Gaya yang bekerja pada tubuh yang
menyebabkan objek/tubuh berada dalam kondisi
setimbang.
 Artinya : jumlah gaya dalam segala arah sama dengan
nol, dan jumlah momen gaya terhadap sumbu juga
sama dengan nol.
 Ada 3 macam sistem pengumpil yang bekerja dalam
tubuh manusia, sebagai berikut:

11. Klas pertama sistem pengumpil
Tumpuan
 Titik tumpuan (O) terletak diantara gaya berat (W)
dan gaya otot (M).

12. Klas kedua sistem pengumpil
 Gaya berat (W) terletak diantara titik tumpuan (O)
dan gaya otot (M).

13. Klas ketiga sistem pengumpil
 Gaya otot (M) terletak di antara titik tumpuan (O) dan
gaya berat (W).

14. Contoh 1:
Sistem tulang dan otot Arah gaya dan dimensi
 R = gaya reaksi humerus terhadap ulna
 M = gaya otot
 W = gaya berat
 Cg = titik tengah gravitasi (titik pusat gravitasi)

15. Contoh 2:
Lengan depan membuat sudut terhadap bidang horisontal
(b) Arah gaya dan dimensi
(a) Sistem tulang dan otot

16. Contoh 3:
Tarikan otot deltoideus
..berlanjut

17. Pertanyaan:
Bagaimana rumus T muncul?

18. Keuntungan mekanik (K.M)
 Definisi: rasio atau perbandingan antara gaya otot dan
gaya berat.
M
Keuntungan Mekanik (K.M)
W
..berlanjut

19. Keuntungan mekanik (K.M)
 Oleh karena momen gaya terhadap titik O adalah
0, maka :
 W .I W M.I M
M IW
W IM
M IW
(K.M)
W IM

20. Analisa gaya dan kegunaannya
 Gaya yang bekerja bisa Vertikal, Horisontal maupun
membentuk sudut.

21. Penggunaan klinik
Traksi leher
 Dalam traksi leher, beban yang digunakan sebesar 12
pounds.
..berlanjut

22. Penggunaan klinik
 Pada traksi tulang, pemberat W yg digunakan sebesar
1/7 dari berat badan pasien.
Traksi tulang
..berlanjut

23. Penggunaan klinik
Traksi kulit
 Pada traksi kulit, berat pemberat sebesar 1/10 dari
berat badan (catatan : traksi kulit hanya
diperuntukkan bagi anak-anak kurang dari 12 tahun).

24. Gaya yang membentuk sudut
 Definisi : Gaya tarikan yg membentuk sudut dengan
garis horisontal dan vertikal.
 F1 dan F2 adalah hasil (gaya pada komponen x dan
y), dimana
F1 F cos
F2 F sin
F R
..berlanjut

25. Gaya yang membentuk sudut
 Sebuah objek yang ditarik dengan dua gaya.
 S : gaya hasil penjumlahan F1 dan F2.

26. 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

27. Pusat gravitasi tubuh (cg)
Gantungkan pada titik yang lain (misal P1)
Tarik garis potong antara kedua garis diatas.
..berlanjut

28. Pusat gravitasi tubuh (cg)
(b) Berdiri diatas papan dgn ujung-ujungnya memiliki timbangan.
Catatan : Lakukan dengan berbagai posisi.
Pada titik P, torsi = 0:
X(W1 ) ( L X )(W2 ) 0
W2
..berlanjut X L
W1 W2

29. Pusat gravitasi tubuh (cg)
Data pusat gravitasi tiap segmen sesuai dengan posisi tubuh
..berlanjut

30. Pusat gravitasi tubuh (cg)
Tabel massa dan pusat cg tiap segmen pada posisi (a) dan (b)
..berlanjut

31. Pusat gravitasi tubuh (cg)
Dari laporan penelitian Borelli, Braune, Fischer dan Dempster mengenai
berat relatif tiap segmen tubuh (lihat tabel), dapat dipakai untuk
menentukan cg tiap segmen melalui kalkulus.