biomekanika
DESCRIPTION
xxxxxxxxxxTRANSCRIPT
KATA PENGANTAR
Syukur alhamdulillah penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, yang telah
memberikan waktu, kesempatan dan kesehatan serta yang utama nikmatnya iman
dan Islam, shalawat beriring salam kepada suri teladan kita nabi besar Muhammad
SAW beserta keluarga dan para sahabatnya semoga kita semua dipertemukan di
yaumil akhir nantinya. Amin.
Banyak hambatan yang dilalui penulis dalam pembuatan makalah ini
karena banyaknya judul yang juga membingungkan dan banyaknya hambatan
terutama dalam pengambilan berbagai materi (referensi) dari bermacam-macam
buku, tetapi alhamdulillah berkat kesabaran dan ketabahan yang diberikan Allah
maka selesailah sudah makalah ini, walaupun tidak sempurna yang diharapkan baik
dosen atau para pembaca sekalian.
Penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang sifatnya
membangkitkan semangat dalam pembuatan makalah yang akan datang.
Akhir kata penulis ucapakan terima kasih kepada semua pihak yang telah
membantu penulis dalam pembuatan makalah ini, semoga makalah ini dapat
bermanfaat bagi kita semua. Wassalam.
Padangsidimpuan, 2009Penulis
Kelompok III
1
BAB I
BIOMEKANIKA
1.1 Pendahuluan
Ada dua bidang yang termasuk dalam fisika kedokteran yaitu: Bidang
kedokteran dan bidang Fisika, oleh karena itu fisika kedokteran berperan dalam
dua hal, meliputi:
A. Penggunaan ilmu Fisika untuk menentukan fungsi tubuh meliputi kesehatan
dan penyakit.
B. Penggunaan Fisika dalam praktek kedokteran meliputi pengetahuan tentang
benda/alat yang dipergunakan dalam bidang kedokteran yaitu alat ultrasonik,
laser, radiasi dan sebagainya.
Pada generasi terdahulu di Inggris seorang profesor ahli dalam bidang
Fisika juga merupakan seorang doleter. Kata ahli Fisika “physicist” dan dan
dokter “physician” mempunyai asal kata yang sama dalam bahasa Yunani yaitu
“physike” (ilmu alam). Dalam perkembangan selanjutnya, Fisika kedokteran
merupakan cabang ilmu dari kedokteran yang merupakan salah satu bidang dalam
biofisik. Di Amerika Serikat para Fisika kedokteran bekerja pada bidang Fisika
radiologi, meliputi proteksi radiasi, penggunaan radiasi dalam diagnostik dan
pengobatan penderita dengan radiasi.
2
1.2 Tujuan
A. Untuk mengetahui ruang lingkup hydrodinamika dan hubungannya dengan
kesehatan.
B. Untuk mengetahui proses pengukuran, registrasi, false positip dan negatif.
C. Untuk mengatahui satuan-satuan dalam pengukuran.
D. Untuk mengetahui penerapan hydrodinamika dalam kesehatan.
E. Mengenal hukum-hukum dalam biomekanika.
1.3 Pengukuran
Fisika maupun disiplin ilmu lain pengukuran kuantitas merupakan dasar
utama dalam pengukuran ini akan dicari korelasi atau interpretasi dan sering pula
diadakan perbandingan dengan prediksi teoritis. Hal-hal yang meliputi
pengumpulan kuantitas ini adalah sistem satuan internasional (SI).
Dasar sistem SI yang dipakai adalah panjang dinyatakan dalam meter,
massa dinyatakan dalam Kg, dan waktu dinyatakan dalam sekon/detik.
A. Proses Pengukuran
Dalam pengukuran fisik dibagi dalam dua grup yaitu:
1. Proses pengukuran pengulangan
Pada proses ini biasanya melibatkan sejumlah pengulangan perdetik,
permenit, perjam dan sebagainya. Contohnya: pengukuran pernapasan
diperoleh nilai pernapasan rata-rata/kira-kira 15/menit, denyut nadi
70/menit.
3
2. Proses pengukuran yang tidak ulang
Proses pengukuran ini hanya dilakukan sekali terhadap individu.
Contohnya: mengukur substansi asing yang dikeluarkan lewat ginjal.
B. Registrasi
Mencatat hal-hal yang diperoleh dari hasil pengukuran disebut meregistrasi,
registrasi ini penting memperoleh informasi yang diperlukan.
4
BAB II
2.1 False Positip dan False Negatif
False positip merupakan suatu error (penyimpangan) yang terjadi dimana
penderita dinyatakan menderita suatu penyakit padahal sama sekali tidak.
Sedangkan false negatif merupakan suatu error penyimpangan yang terjadi
dimana penderita dinyatakan tidak sakit padahal penderita tersebut menderita
suatu penyakit. Fase positip maupun fase negatif ini sangat berkaitan akan hasil
tes laboratorium untuk menghindari fase negatif atau positip, perlu
memperhatikan:
A. Dalam pengambilan pengukuran
B. Pengulangan pengukuran
C. Penggunaan alat-alat yang dipercaya.
D. Kolaborasi seperlunya terhadap alat-alat.
2.2 Satuan
Dalam cabang ilmu Fisika yang dikenal sebagai ilmu mekanika, kuantitas
dasar adalah panjang, massa dan waktu sedangkan satuan dasar adalah meter, Kg
dan detik. Seluruh kuantitas fisik yang terlibat dalam mekanika dapat dinyatakan
dalam istilah satuan dasar. Sebagai contoh gaya (force) dinyatakan sebagai Kg m
per detik.
5
Cabang ilmu Fisika lainnya mempergunakan lebih dari 3 kuantitas dasar
dan satuan yaitu temperatur (kelvin), arus listrik (amper) dan intensitas luminasi
(candela). Tahun 1954 dan 1060, seluruh kuantitas Fisika dan satuan telah
dinyatakan dalam istilah satuan yang dikenal sebagai Satuan Internasional (SI)
dan beberapa derivat/keturunan dari SI.
TABEL SATUAN INTERNASIONAL
Kuantitas Satuan Singkatan
- Panjang
- Massa
- Waktu
- Arus
- Temperatur
- Intensitas
Luminasi
Meter
Kilogram
Detik
Amper
Kelvin
Cendela
m
Kg
Sec
A
K
Cd
2.3 Hukum Dasar Biomekanika
Dalam biomekanika hukum dasar ynag dirukuskan oleh Isaac Newton
(1643-1727) untuk mempelajari gerakan mekanik pada manusia dan hewan.
Newton mula-mula mengembangkan hukum gerakan dan menjelaskan gaya tank
gravitasi antara benda.
6
Lebih dari dua abad hukum gerakan Newton mrupakn landasan bagi ilmu
makanika. Namun pada abad XX tampaknya hukum gerakan Newton tidak
mampu menyatakan skala atom dan kecepatan cahaya (3x 108 ms1).
2.4 Hukum Newton Pertama
Hukum newton disebut pula hukum inersia (hukum kelembaman), ini
berarti bahwa benda itu mempunyai sifat mempertahankan keadaannya, apabila
benda itu sedang bergerak maka benda itu akan bergerak terus. Demikian pula
benda itu sedang tidak bergerak maka benda itu akan bersifat malas untuk mulai
bergerak, setiap objek berlangsung dalam keadaan istirahat, atau gerakan yang
sama pada suatu garis lurus, kecuali benda itu dipaksa untuk berubah keadaa oleh
gaya yang bekerja padanya, hukum newton pertama ini dipakai untuk mnengukur
suatu pengamatan.
2.5 Hukum Newton Kedua
Apabila ada gaya yang bekerja pada suatu benda maka benda akan
mengalami suatu percepatan yang arahnya sama dengan arah gaya. Percepatan (a)
dan gaya (f) adalah sebanding dalam besaran. Apabila kedua besaran ini
sebanding maka salah satu adalah sama dengan hasil perkalian bilangan konstan.
Maka hubungan gaya (f) adalah sebanding dalam besaran. Apabila kedua besaran
ini sebanding maka salah satu adalah sama dengan hasil perkalian bilangan
konstan. Maka hubungan gaya (f) dan percepatan (a) oleh Newton dirumuskan:
7
f = m.a
m : Massa benda atau massa inisial
m dinyatakan 1 Kg massa
a : Percepatan 1 ms-2
f : 1 Kg ms-2 = 1 N
2.6 Hukum Newton Ketiga
Bilamana suatu benda A memberi gaya f pada suatu benda B, pada waktu
bersamaan benda B memberi gaya R pada A : gaya R sama dengan gaya f tetapi
mempunyai arah yang berlawanan.
2.7 Gaya Pada Tubuh dan Didalam Tubuh
Gaya merupakan suatu konsep umum yang dapat dirasakan secara intuisi
bagi fisikawan atau insinyur. Gaya yang bekerja pada tubuh ini dapat diketahui
apabila kita menabrak suatu objek, sedangkan gaya yang berada dalam tubuh
sering tidak kita ketahui, padahal gaya itu ada misalnya gaya otot yang
menyebabkan mengalirnya darah dari paru-paru yang memperoleh udara.
2.8 Gaya Pada Tubuh Dalam Keadaan Statis
Tubuh dalam statis/stasioner berarti objek/tubuh dalam keadaan setimbang
berarti pula jumlah gaya dalam segala arah sama dengan nol, dan jumlah momen
8
gaya terhadap sumbu juga sama dengan nol. Sistem tulang dan otot dari tubuh
manusia bekerja sebagai pengumpil.
A. kelas pertama sistem pengumpil
B. kelas kedua sistem pengumpil
C. kelas ketiga sistem pengumpil
2.9 Analisa Gaya dan Kegunaan Klinik
Gaya yang bekerja pada suatu benda/tubuh manusia bisa gaya vertikal,
gaya horizontal dan gaya bentuk sudut dengan bidang horizontal atau vertikal.
2.10 Fisika Olahraga
Yang perlu diperhatikan oleh ragawan yaitu keadaan fisik dan teknik yang
dipakai oleh olahragawan. Keadaan fisik meliputi kesehatan postur tubuh, hal ini
akan dibahas dalam masa pelajaran anatomi, fasal olahraga atau disiplin ilmu
lainnya.
Pusat Gravitasi Tubuh (Center of Gravity Of Human)
Titik yang dipakai gaya gravitasi pada tubuh dikenal sebagai pusat
gravitasi, pusat gravitasi ini merupakan bagian dari pusat massa. Penentuan pusat
gravitasi tubuh manusia sangat berguna dalam pemakaiannya yaitu untuk
menganalisis loncat tinggi, gymnastik dan lain-lain aktivitas olahraga, teknik
menentukan pusat gravitasi ada beberapa cara yaitu:
9
A. menggantungkan sebuah objek (yang akan ditentukan pusat gravitasi) pada
dua titik yang berbeda.
B. Berdiri diatas sebuah papan dimana kedua ujung papan terletak diata
timbangan
C. Metode grafik
D. Metode analisa
Keseimbangan
Ada dua macam keseimbangan yaitu keseimbangan labil dan
keseimbangan stabil
Keseimbangan labil: terjadinya keseimbangan labil disebabkan garis pusat
gravitasi jatuh diluar dasar penyokong terlalu kecil.
Keseimbangan stabil: dapat tercapai apabila benda dalam kedudukan:
Kontak dengan dasar/permukaan pijakan luas dan pusat gravitasi terletak rendah
dan garis pusat gravitasi terletak didalam benda.
Momentum
Dalam kehidupan sehari-hari sering terjadi tabrakan, misalnya pemain
sepak bola, petinju atau mobil, momentum dari sebuah objek adalah hasil kali
massa dan kecepatannya. Perubahan momentum sesuatu objek berkaitan erat akan
gaya objek itu sendiri.
10
BAB III
3.1 Hidrodinamika
Penelitian mengenai zat cair yang mengalir disebut “hidrodinamika”.
Penelitian ini sangat rumit, meliputi tekanan, kecepatan aliran, lapisan-lapisan zat
cair yang melakukan gesekan dan sebagainya.
Untuk melakukan penelitian perlu suatu pendekatan. Bernoulli telah
berhasil menurunkan rumus dengan meletakkan persyaratan-persyaratan atau
pendekatan khusus yaitu:
A. zat cair tanpa adanya gesekan dalam (cairan tidak viscous)
B. zat cair mengalir secara stasioner (tidak berubah) dalam hal kecepatan, arah
maupun besarnya (selalu konstan)
C. zat cair mengalir secara steady yaitu mengalir melalui lintasan tertentu.
D. Zat cair tidak termampatkan (incompressible) melalui sebuah pembuluh dan
mengalir sejumlah cairan yang sama besarnya (continuitas)
Berdasarkan persyaratan diatas dan berdasarkan hukum kinetis diperoleh
rumus :
konstan
massa jenis zat cair
tekanan
volume
11
Dengan mempergunakan rumus ini dapat menghitung kecepatan aliran zat
cair. Alat yang dipakai adalah venturimeter. Kecepatan gerak benda dalam zat
cair dapat pula ditentukan dengan mempergunakan ”talung pitot” dan dapat pula
menghitung gerakan udara.
A. Aliran zat cair melalui pembuluh
Apabila sebuah lempengan diletakkan diatas permukaan zat cair
kemudian digerakkan dengan kecepatan V, maka molekul dibawahnya akan
mengikuti kecepatan yang besarnya sama dengan V. Hal ini disebabkan oleh
adhesi lapisan zat cair pada permukaan kaca bagian dibawahnya. Lapisan zat
cair dibawahnya lagi akan berusaha mengerem kecepatan tersebut, demikian
seterusnya sehingga pada akhirnya zat cair yang paling bawah mempunyai
kecepatan sama dengan nol. Dengan demikian gaya F yang menyebabkan
kecepatan kaca tersebut dapat dinyatakan :
= koefisien gesekan dalam (viskousitas)
A = luas permukaan kaca
12
d = jarak dari permukaan kedasar
v = kecepatan mengalir
3.2 Fluida Bergerak
Hidrodinamika adalah ilmu yang mempelajari fluida yang mengalir atau
bergerak. Sifat-sifat dari fluida ideal :
A. Tidak kompresibel
Fluida yang tidak mengalami perubahan volume karena pengaruh tekanan
B. Tidak kental/non viskositas
Fluida yang tidak mengalami gesekan dengan pipa selama mengalir
C. Aliran stasioner
Kecepatan, massa jenis dan tekanan pada setiap titik dalam fluida tidak
berubah karena waktu.
3.3 Persamaan Kontinuitas
Debit fluida adalah banyaknya fluida yang mengalir melalui suatu
penampang tertentu dalam selang waktu tertentu.
persamaan kontinuitas A .V = konstan; A1 . V1 = A2 . V2
13
V = volume fluida (m3)
T = waktu (s)
V = kecepatan aliran (m/s)
A = luas penampang (m2)
Q = debit aliran (m3/s)
3.4 Persamaan Bernoulli
Jumlah tekanan (P), energi kinetik persatuan volume ( ) dan energi
potensial persatuan volume ( ) mempunyai nilai yang sama disetiap titik
sepanjang aliran
P + + = konstan
Asas Bernaoulli digunakan pada alat-alat, misal: karburator, venturimeter,
tabung pitot, gaya angkat sayap pesawat terbang dan teorema Toricelli
3.5 Tekanan Darah
Dalam mempelajari sirkulasi aliran darah, kita bertolak dari hukum
poiseville dan Bernoulli. Dalam hukum tersebut tertera hubungan antara tekanan,
kekuatan aliran dan tahanan (tahanan Poiseuille) yang berlaku dalam susunan
pembuluh darah.
14
Untuk mengatahui/mengukur tekanan darah, Rev Stephen Hales (1733
Great Britain) mula-mula mengguanakan pipa gelas yang panjangnya 9 ft
dihubungkan langsung ke pembuluh arteri kuda dengan pengantara tracea angsa.
Para ahli bedah sering pula mengukur pembuluh darah dengan memasang
kateter secara langsung pada pembuluh darah yang sebelumnya salah satu ujung
kateter dihubungkan dengan transduser tekanan.
Pengukuran secara Stephen maupun para ahli bedah ini sangat tidak
praktis sehingga akhirnya diciptakannya sfigmomanometer yang terdiri dari
manometer air raksa, pressure cuff dan stetoskop.
3.6 Laju Endap/Sedimentasi Sel Darah.
Sel darah merah cenderung berkumpul/bergerombol bersama dan jari-jari
efektif meningkat sehingga pada waktu pengetasan kecepatan sedimentasi akan
tempak meningkat. Pada penderita dengan hemolityc jaundice (pemecahan
hemoglobin berlebihan) dan sickle sel anemia. Sel darah merah berubah menjadi
ceper/shape dan pecah sehingga radius sel darah merah berkurang, rate dari
sedimentasi sel darah akan menurun dari normal.
Menentukan kecepatan sedimentasi diklinik atau rumah-rumah sakit
dikenal dengan nama BBS (Bloed Bazinking snellheid), BSR ( Basal Sedimentasi
Rate), LED ( Laju Endapan Darah), atau KPD (Kecepatan Pengandapan Darah).
15
Untuk menghitung/mengetahui BBS dirumah sakit/klinik biasa dikerjakan
dengan cara mengambil darah yang sudah dicampurkan dengan Na – Citrat,
kemudian dimasukkan kedalam tabung westergen.
3.7 Model Matematis Hydrodinamika dan Sedimen Layang Untuk Muara
Sungai (Estuary)
Indonesia merupakan negara dengan garis pantai terpanjang kedua di
dunia. Sebagian besar kota-kota besar indonesia berada di tepi pantai berdekatan
dengan muara sungai (estuary). Kondisi ini menyebabkan pengetahuan mengenai
estuary dan gejala-gejala alamnya menjadi penting.
Sedimen layang merupakan salah satu benda yang terdapat di muara
sungai. Pengetahuan mengenai sedimen layang penting karena berpengaruh
terhadap kualitas air muara sungai.
Untuk mempelajari sedimen layang diperlukan permodelan
pergerakannya. Dari pergerakan ini dapat diketahui besarnya konsentrasi
dibagian-bagian muara. Konsentrasi sedimen berkaitan erat dengan kecepatan,
difusi, settling dan erosi. Permodelan dilakukan secara matematis dengan
menggunakan metode numerik. Dari permodelan ini dihasilkan model matematis
hydrodinamika dan sedimen layang.
16
Makin ketengah kecepatan mengalir makin besar, dengan adanya gaya (f)
yang bekerja pada penampung A ( maka kecepatan aliran berbentuk
parabola. Apabila volume zat cair yang mengalir melalui penampung tiap
detiknya disebut debet :
maka menurut poiseuille
(hukum poiseuille)
V = jumlah zat cair yang mengalir perdetik (flow rate)
= viskousitas, satuan pascal
Untuk air: 103 pas pada 200 C
Darah : 3 – 4 x 10-3 pas tergantung kepada presentase sel darah merah dalam
darah (hematokrit)
r = jari-jari pembuluh (meter)
l = panjang dalam meter
P1, P2 = tekanan
Hukum Poiseuille menyatakan bahwa cairan yang mengalir melalui suatu
pipa akan berbanding langsung dengan penurunan tekanan sepanjang pipa dan
pangkat empat jari-jari pipa.
Jadi rumus diatas dapat dinyatakan:
Flow rate atau volume detik
17
Hukum Porseuille sangat berguna untuk menjelaskan mengapa pada
penderita usia lanjut mengalami pingsan (akibat tekanan darah meningkat),
mengapa darah akral/ujung suhunya dingin, namun demikian hukum Porseuille
ini hanya bisa berlaku apabila aliran zat cair itu laminer dan hamba Re (reynold)
= 2.000.
Apabila hukum Poiseuille ditulis dalam bentuk :
P1 - P2 =
Maka tampak ada persamaan dengan hukum Ohm:
E = I . R
E = tegangan = P1 - P2
I = aliran = V
R = tahanan = = tahanan Poiseuille dalam satuan
Ini menunjukkan kecepatan mengalir darah pada berbagai tempat, rata-
rata kecepatan mengalir 30 cm/detik, pada kapiler kecepatan berkisar 1
mm/detik (pada kapiler ini terjadi pertukaran antara O2 dan C O2. Pada kapiler
kecepatan sangat kecil berkisar 1 mm/detik namun mempunyai luas penampang
keseluruhan berkisar 600 cm2.
Tahanan pada debit zat cair
Dari perubahan diatas diperoleh rumus:
18
Kalau dikaji lebih lanjut terhadap rumus diatas bahwa tahanan tergantung akan :
a. panjang pembuluh.
b. Diameter pembuluh
c. Viskous/kekentalan zat cair.
d. Tekanan
3.8 Efek Panjang Pembuluh Terhadap Debit
Panjang pembuluh sedangkan diameter pembuluh samat. Zat cair yang
mengalir lewat pembuluh akan memperoleh tahanan semakin besar dan
konsekwensi terhadap tahanan. Debit zat cair akan lebih besar pada pembuluh
yang lebih pendek.
Efek diameter pembuluh terhadap debit
Zat cair yang melewati pembuluh akan dihambat oleh dinding pembuluh,
kecepatan aliran zat cair makin cepat pada pembuluh dengan diameter semakin
besar, aliran tengah semakin tidak dipengaruhi oleh zat cair yang berada ditepi
dekat dinding pembuluh.
Efek kekentalan terhadap debit
Dengan semakn kentalnya zat cair yang melewati pembuluh semakin
besar gesekan terhadap dinding pembuluh dan sebagai konsekuensinya diperoleh
tahanan semakin besar.
Kekentalan ini penting untuk mengetahui konsekuensinya sel darah merah
pada darah normal, kekentalan sebesar 3,5 kali air. Konsentrasi 1,5 dari darah
19
normal. Kekentalan dua kali air dan konsentrasi darah meningkat mencapai 70
kali diatas normal maka kekentalan darah mencapai 20 kali air. Aliran darah pada
penderita anemia adalah cepat oleh karena konsentrasi sel darah merah sangat
rendah. Penderita kadar sel darah merah meningkat aliran darah sangat lamban.
Efek tekanan terhadap debit
Aliran zat cair/darah berbanding langsung terhadap perbedaan tekanan
Satuan kekentalan
Satuan kekentalan menirit SI adalah Poiseuille disingkat dengan PI.
Hubungan PI dengan satuan lain adalah :
1 PI : 10 Poise =
1 poise :
:
Visikousi untuk air : 10-3 pus (200 C)
Darah : 3 – 4 x 10-3 Pas tergantung sel darah merah (hematokrit)
3.9 Endap dan Gaya Buoyansi/Apung
Apabila dua buah kerikil dengan massa yang sama dimasukkan kedalam
dua buah tabung yang masing-masing berisi air dan minyak, maka akan terlihat
kedua kerikil itu mencapai dasar tabung dalam waktu yang berbeda. Hal ini
20
disebabkan perbedaan massa jenis air dengan massa jenis minyak. Gerak jatuh
inipun dipengaruhi oleh gaya gravitasi maka diperoleh :
Gaya jatuh : G =
jenis benda
g = gravitasi
r = jari-jari
benda yang jatuh dalam zat cair mendapat gaya keatas sebesar :
Gke atas =
= massa jenis zat cair
Dari hasil penelitian Stokes (1845) sebuah objek dengan jari-jari r
mendapat gaya hambatan (retarding forse) sebesar :
Chambat = GπRnV
V = kecepatan
r = jari-jari
n = viskous dalam poise
Gaya hambatan (retarding force) sama dengan selisih antara yang gaya
gravitasi dengan gaya ke atas dengan demikian
GπRnV = 4/3 nr3ρg – 4/3nr3ρog
V
r = jari-jari sel darah merah
21
V = kecepatan endap/sedimentasi
= massa jenis sel darah
= massa jenis plasma
g = gravitasi
= sikousitas (koefisien gesekan dalam)
Penentuan kecepatan sedimentasi ini sangat penting oleh karena pada
beberapa penyakit.
a. rheumatic
b. rheumatic fever
c. rheumatic disease
d. goul
Sel darah merah cenderung berkumpul/bergerombol bersama dan jari-jari
efektif meningkat sehingga pada waktu pengetasan kecepatan sedimentasi akan
tampak meningkat.
Pada penderita dengan hemolytic jaundice (pemecahan hemoglobin
berlebihan dan sickle sel anemia, sel darah merah berubah menjadi ceper/shape
dan pecah sehingga radius sel darah merah berkurang, rate dari sedimentasi sel
darah akan menurun dari normal
Aliran laminer dan turbulensi
22
Aliran air sungai kadang-kadang terlihat secara perlahan-lahan tenang,
tetapi kadang-kadang terjadi pula aliran secara cepat bahkan terjadi turbulensi
p/gerok putaran. Demikian pula aliran darah. Biasanya mengalir secara
laminer/stream line tetapi pada beberapa tempat terjadi turbulensi misalnya pada
valvula jantung (katub jantung).
Apabila aliran darah hanya secara laminer saja tidak mungkin bisa
memperoleh informasi tentang keadaan jantung dengan mempergunakan
stetoskop yang diletakkan pada arteri brachialis. Tetapi dengan bantuan alat
pengukur tekanan darah dimana kita menggunakan pressure euff, sehingga aliran
darah akan dibuat turbulensi dan menghasilkan fibrasi sehingga bunyi jantung
dapat didengarkan dengan menggunakan stetoskop secara teoritis, aliran laminer
bisa diubah menjadi aliran turbulensi apabila tabung/pembuluh secara
berangsur-angsur diciutkan jari-jarinya dan kecepatan aliran secara bertahap
ditingkatkan sehingga mencapai kecepatan yang kritis (VC).
Osborne Reynolds (1883) telah menentukan kecepatan kritis (VC)
berbanding langsung dengan kekentalan (viskous) dan berbanding berbalik
terhadap massa jenis dan jari-jari tabung :
dan R
Catatan : darah selalu tetap agar terpenuhi hukum bernoulli
dan R
23
Maka :
VC = K
Dimana
VC = kecepatan kritis
K = konstanta Reynolds
1000 atau 2000 untuk air atau darah
= viskous (pas)
= massa jenis.
24
BAB IV
PENUTUP
4.1 kesimpulan
Biomekanika merupakan salah satu materi dalam fisika kedokteran, yang
membahas mengenai hidrodinamika. Terdapat persamaan-persamaan
hidrodinamika salah satunya persamaan kontinuitas dan persamaan Bernoulli
Hidrodinamika merupakan penelitian mengenai zat cair yang mengalir.
Penelitian ini meliputi tekanan, kecepatan aliran, lapisan-lapisan zat cair yang
melakukan gesekan dan sebagainya. Dalam biomekanika hukum dasar
dirumuskan oleh Isaac Newton untuk mempelajari mekanik pada manusia dan
hewan.
4.2 saran
Ilmu Fisika saat ini terus berkembang terutama dalam dunia kedokteran
dan kebidanan. Fiska kedokteran membahas lebih spesifik, hubungan antara
Fisika dengan kesehatan. Oleh karena itu, kita sebagai penerus bangsa yang terjun
dalam dunia kesehatan seperti kebidanan sudah selayaknya dan seharusnya dapat
memahami dan mengetahui mengenai fisika kedokteran terutama dalam materi
biomekanika dan hidrodinamika.
25
DAFTAR PUSTAKA
Gabriel J.F dr. : Fisika Kedokteran, CV. EGC. Jakarta.
Drs. Supriyadi, Panduan Belajar Fisika, Jakarta: Prigama.
http://digilib.itb.ac.id/gdl.php
www.google.biomekanika.co.id
26