konsep-konsep kinematika - direktori file...

38
KONSEP-KONSEP KINEMATIKA TERMINOLOGI STANDAR : Mengkomunikasikan informasi khusus tentang gerak manusia (human movement) memerlukan terminologi khusus yang mengidentifikasi posisi dan arah tubuh dengan tepat Posisi Anatomis (Anatomical reference position) : Adalah posisi berdiri tegak dengan kaki sedikit lebar, kedua lengan rileks di samping badan, telapak tangan menghadap ke depan. Posisi ini bukan posisi berdiri alamiah, tetapi merupakan orientasi tubuh yang digunakan sebagai posisi permulaan ketika istilah- istilah gerak didefinisikan

Upload: nguyennhan

Post on 17-Sep-2018

241 views

Category:

Documents


3 download

TRANSCRIPT

Page 1: KONSEP-KONSEP KINEMATIKA - Direktori File UPIfile.upi.edu/Direktori/FPOK/JUR._PEND._KEPELATIHAN/... · Gerak linier disebut juga translatory motion (translation) Gerak linier –merupakan

KONSEP-KONSEP KINEMATIKA

TERMINOLOGI STANDAR :

Mengkomunikasikan informasi khusus tentang gerak manusia (human movement) memerlukan terminologi khusus yang mengidentifikasi posisi dan arah tubuh dengan tepat

Posisi Anatomis (Anatomical reference position) :

Adalah posisi berdiri tegak dengan kaki sedikit lebar, kedua lengan rileks di samping badan, telapak tangan menghadap ke depan. Posisi ini bukan posisi berdiri alamiah, tetapi merupakan orientasi tubuh yang digunakan sebagai posisi permulaan ketika istilah-istilah gerak didefinisikan

Page 2: KONSEP-KONSEP KINEMATIKA - Direktori File UPIfile.upi.edu/Direktori/FPOK/JUR._PEND._KEPELATIHAN/... · Gerak linier disebut juga translatory motion (translation) Gerak linier –merupakan

ISTILAH-ISTILAH ARAH

Dalam menjelaskan hubungan bagian-bagian tubuh atau kedudukan benda yang berkaitan dengan tubuh manusia, maka diperlukan istilah-istilah arah :

Superior : lebih dekat ke kepala (cranial)

Inferior : jauh dari kepala (caudal)

Anterior : ke arah depan badan (ventral)

Posterior : ke arah belakang badan (dorsal)

Medial : Ke arah garis tengah tubuh

Lateral : jauh dari garis tengah tubuh

Proximal : lebih dekat ke togok (mis: lutut lebih proximal

dari ankle

Distal : jauh dari togok (mis: wrist lebih distal dari pada

sikut)

Page 3: KONSEP-KONSEP KINEMATIKA - Direktori File UPIfile.upi.edu/Direktori/FPOK/JUR._PEND._KEPELATIHAN/... · Gerak linier disebut juga translatory motion (translation) Gerak linier –merupakan

BIDANG ANATOMIS

Tiga bidang hayal (cardinal plane) membagi massa tubuh menjadi tiga dimensi

Sebuah bidang merupakan permukaan dua dimensi dimana orientasinya ditunjukkan dengan koordinat ruang dari tiga titik yang terputus-putus yang semuanya tidak berada pada garis yang sama (sebagai permukaan datar hayal) : sagittal plane, frontal plane, dan transverse plane

Page 4: KONSEP-KONSEP KINEMATIKA - Direktori File UPIfile.upi.edu/Direktori/FPOK/JUR._PEND._KEPELATIHAN/... · Gerak linier disebut juga translatory motion (translation) Gerak linier –merupakan

Sagittal plane (anteroposterior plane) : membagi tubuh secara vertikal kiri dan kanan dengan massa sama besar

Frontal plane (coronal plane) : membagi tubuh secara vertikal depan dan belakang

Transverse plane (horizontal plane) : membagi tubuh bagian atas dan bawah

Pada posisi anatomis, tiga bidang ini berpotongan pada satu titik yang disebut titik berat badan (center of gravity)

Page 5: KONSEP-KONSEP KINEMATIKA - Direktori File UPIfile.upi.edu/Direktori/FPOK/JUR._PEND._KEPELATIHAN/... · Gerak linier disebut juga translatory motion (translation) Gerak linier –merupakan

Tiga bidang cardinal

Page 6: KONSEP-KONSEP KINEMATIKA - Direktori File UPIfile.upi.edu/Direktori/FPOK/JUR._PEND._KEPELATIHAN/... · Gerak linier disebut juga translatory motion (translation) Gerak linier –merupakan

SUMBU ANATOMIS

Ketika sebuah segmen tubuh manusia bergerak, maka segmen tersebut berputar melalui sumbu rotasi hayal yang melewati sendi.

Ada tiga sumbu :

Transverse axis (frontal axis) : tegak lurus dengan bidang sagittal

Anteroposterior axis : rotasi pada bidang frontal yang terjadi melalui sumbu sagittal

Longitudinal axis : sumbu tempat terjadinya rotasi

pada bidang transverse

Page 7: KONSEP-KONSEP KINEMATIKA - Direktori File UPIfile.upi.edu/Direktori/FPOK/JUR._PEND._KEPELATIHAN/... · Gerak linier disebut juga translatory motion (translation) Gerak linier –merupakan

Rotasi segmen tubuh melalui sendi terjadi di sekitar garis hayal yang disebut sumbu rotasi yang melewati pusat sendi

Pada lari, sumbu rotasinya sumbu frontal yang melalui bahu dan panggul

Page 8: KONSEP-KONSEP KINEMATIKA - Direktori File UPIfile.upi.edu/Direktori/FPOK/JUR._PEND._KEPELATIHAN/... · Gerak linier disebut juga translatory motion (translation) Gerak linier –merupakan

Jumping jack, sumbu rotasinya melalui

bahu dan panggul

Rotasi pada bidang transverse terjadi

melalui sumbu longitudinal

Page 9: KONSEP-KONSEP KINEMATIKA - Direktori File UPIfile.upi.edu/Direktori/FPOK/JUR._PEND._KEPELATIHAN/... · Gerak linier disebut juga translatory motion (translation) Gerak linier –merupakan

BENTUK-BENTUK GERAK

Kebanyakan gerak manusia adalah general motion, yaitu kombinasi dari komponen gerak linier dan anguler.

Karena gerak linier dan anguler merupakan bentuk gerakan murni, maka ketika melakukan analisis akan berguna untuk menguraikan gerakan yang kompleks menjadi komponen linier dan anguler.

Page 10: KONSEP-KONSEP KINEMATIKA - Direktori File UPIfile.upi.edu/Direktori/FPOK/JUR._PEND._KEPELATIHAN/... · Gerak linier disebut juga translatory motion (translation) Gerak linier –merupakan

GERAK LINIER (Linear Motion)

Gerak linier murni menyangkut gerak beraturan dari suatu sistem di mana seluruh bagian sistem bergerak dengan arah dan kecepatan yang sama

Gerak linier disebut juga translatory motion (translation)

Gerak linier – merupakan gerak sepanjang sebuah garis

jika garisnya lurus, maka geraknya disebut rectilinear

jika garisnya lengkung (curved), maka geraknya disebut gerak curvilinear

Page 11: KONSEP-KONSEP KINEMATIKA - Direktori File UPIfile.upi.edu/Direktori/FPOK/JUR._PEND._KEPELATIHAN/... · Gerak linier disebut juga translatory motion (translation) Gerak linier –merupakan

Seorang pesenam melakukan gerak rectilinear,curvilinear, dan rotasi

Page 12: KONSEP-KONSEP KINEMATIKA - Direktori File UPIfile.upi.edu/Direktori/FPOK/JUR._PEND._KEPELATIHAN/... · Gerak linier disebut juga translatory motion (translation) Gerak linier –merupakan

GERAK ANGULER (Angular Motion)

Gerak anguler merupakan rotasi di sekitar garis hayal pusat yang disebut sumbu rotasi (axis of rotation), yang berorientasi tegak lurus terhadap bidang rotasi.

GERAK KOMBINASI (General Motion)

Yaitu kombinasi dari gerak translasi dan rotasi.

Seorang pelari dipindahkan dengan melakukan gerak anguler dari segmen tubuh pada panggul, lutut, dan ankle. Gerak manusia biasanya memperlihatkan gerak kombinasi dari pada linier dan anguler

Page 13: KONSEP-KONSEP KINEMATIKA - Direktori File UPIfile.upi.edu/Direktori/FPOK/JUR._PEND._KEPELATIHAN/... · Gerak linier disebut juga translatory motion (translation) Gerak linier –merupakan

General motion merupakan kombinasi dari gerak linier dang anguler

Page 14: KONSEP-KONSEP KINEMATIKA - Direktori File UPIfile.upi.edu/Direktori/FPOK/JUR._PEND._KEPELATIHAN/... · Gerak linier disebut juga translatory motion (translation) Gerak linier –merupakan

GERAK PADA BIDANG SAGITTAL

Dari posisi anatoms, tiga gerakan yang utama terjadi pada bidang sagittal : Flexion, extension, dan hyperextension

Flexion termasuk rotasi pada bidang sagittal ke depan dari kepala, togok, lengan atas, lengan depan, tangan, dan panggul

Extension yaitu gerakan yang mengembalikan segmen tubuh ke posisi anatomis dari posisi fleksi

Hyperextension yaitu rotasi ke luar dari posisi anatomis dengan arah berlawanan dengan arah fleksi

Page 15: KONSEP-KONSEP KINEMATIKA - Direktori File UPIfile.upi.edu/Direktori/FPOK/JUR._PEND._KEPELATIHAN/... · Gerak linier disebut juga translatory motion (translation) Gerak linier –merupakan

Gerakan bahu pada bidang sagittal

Dorsifleksi dan plantar fleksi: gerakan kaki pada bidang sagittal

Gerakan panggul pada bidang frontal

Page 16: KONSEP-KONSEP KINEMATIKA - Direktori File UPIfile.upi.edu/Direktori/FPOK/JUR._PEND._KEPELATIHAN/... · Gerak linier disebut juga translatory motion (translation) Gerak linier –merupakan

GERAK PADA BIDANG FRONTAL

Gerak rotasi pada bidang frontal meliputi :

Abduction dan adduction

Abduction : menggerakkan segmen tubuh menjauhi garis

tengah tubuh

Adduction : menggerakkan segmen tubuh mendekati

garis tengah tubuh

Gerakan lain pada bidang ini :

lateral fleksi ke kiri dan kanan dari togok

elevasi dan depresi dari bahu arah superior dan inferior

Page 17: KONSEP-KONSEP KINEMATIKA - Direktori File UPIfile.upi.edu/Direktori/FPOK/JUR._PEND._KEPELATIHAN/... · Gerak linier disebut juga translatory motion (translation) Gerak linier –merupakan

Gerakan tungkai dan lengan pada bidang transverse

Gerakan pada bidang frontal

Page 18: KONSEP-KONSEP KINEMATIKA - Direktori File UPIfile.upi.edu/Direktori/FPOK/JUR._PEND._KEPELATIHAN/... · Gerak linier disebut juga translatory motion (translation) Gerak linier –merupakan

Gerakan tangan dan kaki pada bidang frontal

Gerakan bahu pada bidang transverse

Page 19: KONSEP-KONSEP KINEMATIKA - Direktori File UPIfile.upi.edu/Direktori/FPOK/JUR._PEND._KEPELATIHAN/... · Gerak linier disebut juga translatory motion (translation) Gerak linier –merupakan

MINGGU DEPAN : KONSEP KINETIKA

Massa

Inersia

Berat

Torque

Impulse

Page 20: KONSEP-KONSEP KINEMATIKA - Direktori File UPIfile.upi.edu/Direktori/FPOK/JUR._PEND._KEPELATIHAN/... · Gerak linier disebut juga translatory motion (translation) Gerak linier –merupakan

KONSEP-KONSEP KINETIKA

Partisipasi olahraga melibatkan aplikasi gaya-gaya pada bola, bat, raket, stik golf, dan absorpsi gaya impact dengan bola, tanah atau lantai, dan lawan dalam contact sports.

Pemahaman konsep-konsep massa, inersia, berat, torque, dan impulse memberikan fondasi yang bermanfaat untuk memahami efek dari gaya-gaya.

Page 21: KONSEP-KONSEP KINEMATIKA - Direktori File UPIfile.upi.edu/Direktori/FPOK/JUR._PEND._KEPELATIHAN/... · Gerak linier disebut juga translatory motion (translation) Gerak linier –merupakan

1. MASSA

Massa (m) adalah kuantitas atau jumlah materi yang mengisi suatu benda

Satuan massa (metric system) = kg (0,068 slug)

(English system) = slug (14,6 kg)

2. INERSIAInersia adalah tahanan yang menghambat aksi (gerakan)

Inersia merupakan kecenderungan dari suatu benda untuk mempertahankan keadaan geraknya, pada saat diam (motionless) atau bergerak dengan kecepatan konstan.

Page 22: KONSEP-KONSEP KINEMATIKA - Direktori File UPIfile.upi.edu/Direktori/FPOK/JUR._PEND._KEPELATIHAN/... · Gerak linier disebut juga translatory motion (translation) Gerak linier –merupakan

Contoh :

150 kg barbel yang ada (diam) di atas lantai, akan

mempunyai kecenderungan untuk tetap diam.

Skater yang meluncur di atas permukaan es yang

halus mempunyai kecenderungan untuk tetap

meluncur pada garis lurus dengan kecepatan konstan

Meskipun inersia tidak mempunyai satuan pengukuran, tetapi jumlah inersia yang dimiliki suatu benda berbanding lurus dengan massa benda tersebut.

The more massive an object, the more it tends to maintain its current state of motion and the more difficult it is to disrupt that state

Page 23: KONSEP-KONSEP KINEMATIKA - Direktori File UPIfile.upi.edu/Direktori/FPOK/JUR._PEND._KEPELATIHAN/... · Gerak linier disebut juga translatory motion (translation) Gerak linier –merupakan

3. GAYA (FORCE)

Gaya merupakan dorongan atau tarikan yang beraksi pada sebuah benda

Gaya ditandai dengan besaran (magnitude), arah (direction) dan titik di mana gaya diterapkan (point of application)

Berat badan, gesekan, tahanan udara, gaya reaksi –gaya-gaya yang beraksi pada tubuh manusia

Gaya merupakan produk dari massa benda dengan percepatan benda yang diakibatkan gaya tersebut

F = ma

Page 24: KONSEP-KONSEP KINEMATIKA - Direktori File UPIfile.upi.edu/Direktori/FPOK/JUR._PEND._KEPELATIHAN/... · Gerak linier disebut juga translatory motion (translation) Gerak linier –merupakan

Metric system : Newton (N) = 1 kg massa dengan percepatan 1 m/det2

1 N = (1 kg) (1 m/det2 )

English system : pound ( lb) 1 lb = 1 slug massa dengan percepatan 1 ft/det2

1 lb = 4,45 N

1 lb = (1 slug) (1 ft/det2 )

Page 25: KONSEP-KONSEP KINEMATIKA - Direktori File UPIfile.upi.edu/Direktori/FPOK/JUR._PEND._KEPELATIHAN/... · Gerak linier disebut juga translatory motion (translation) Gerak linier –merupakan

4. BERAT

Berat (weight) adalah jumlah gaya gravitasi yang digunakan pada sebuah benda

Wt = mag

Karena berat merupakan sebuah gaya, maka satuan berat adalah satuan untuk gaya (N atau lb)

Page 26: KONSEP-KONSEP KINEMATIKA - Direktori File UPIfile.upi.edu/Direktori/FPOK/JUR._PEND._KEPELATIHAN/... · Gerak linier disebut juga translatory motion (translation) Gerak linier –merupakan

Karena massa sebuah benda meningkat, maka beratnya meningkat secara proporsional.

Faktor proporsionalitasnya adalah percepatan gravitasi

yang besarnya = 9,81 m/det2

Tanda negatif menunjukkan bahwa percepatan gravitasi mempunyai arah ke bawah atau pusat bumi.

Di bulan atau planet lainnya (percepatan gravitasinya berbeda), maka berat sebuah benda berbeda, meskipun massanya tetap sama.

Page 27: KONSEP-KONSEP KINEMATIKA - Direktori File UPIfile.upi.edu/Direktori/FPOK/JUR._PEND._KEPELATIHAN/... · Gerak linier disebut juga translatory motion (translation) Gerak linier –merupakan

Karena berat merupakan sebuah gaya, maka berat ditandai dengan besaran, arah , dan titik aplikasi

Arah dimana gaya berat bekerja selalu ke arah pusat bumi.

Titik dimana gaya berat bekerja pada sebuah benda disebut titik berat benda (center of gravity)

Meskipun berat benda selalu dinyatakan dalam kilogram,

tetapi sebenarnya merupakan satuan untuk massa.

Berat selalu dinyatakan dengan Newton dan massa dengan kilogram

Page 28: KONSEP-KONSEP KINEMATIKA - Direktori File UPIfile.upi.edu/Direktori/FPOK/JUR._PEND._KEPELATIHAN/... · Gerak linier disebut juga translatory motion (translation) Gerak linier –merupakan

Contoh :

1. Jika dalam suatu skala seseorang mempunyai massa

68 kg, berapakah berat orang tersebut ?

Jawab : Wt = mag

1 kg = 2,2 lb

Wt = (68 kg) (9,81m/det2)

Wt = 667 N

(68 kg) (2,2 lb/kg) = 150 lb

Page 29: KONSEP-KONSEP KINEMATIKA - Direktori File UPIfile.upi.edu/Direktori/FPOK/JUR._PEND._KEPELATIHAN/... · Gerak linier disebut juga translatory motion (translation) Gerak linier –merupakan

2. Berapakah massa dari sebuah benda yang beratnya

1200 N ?

Dik : Wt = 1200 N

Jawab : Wt = mag

1200 N = m (9,81 m/det2)

1200 N = m

9,81 m/det2

m = 122,32 kg

Page 30: KONSEP-KONSEP KINEMATIKA - Direktori File UPIfile.upi.edu/Direktori/FPOK/JUR._PEND._KEPELATIHAN/... · Gerak linier disebut juga translatory motion (translation) Gerak linier –merupakan

5. TORQUE

Bila sebuah gaya diberikan pada suatu benda seperti pensil di atas meja, maka akan menghasilkan gerak translasi dan kombinasi.

Jika gaya yang diberikan arahnya paralel dengan bagian atas meja dan melalui titik berat pensil (centric force), maka pensil akan dipindahkan searah dengan gaya yang diberikan. Jika gaya yang diberikan paralel dengan atas meja tetapi diarahkan tidak melalui titik berat pensil (eccentric force), maka pensil akan bergerak secara translasi dan rotasi.

Page 31: KONSEP-KONSEP KINEMATIKA - Direktori File UPIfile.upi.edu/Direktori/FPOK/JUR._PEND._KEPELATIHAN/... · Gerak linier disebut juga translatory motion (translation) Gerak linier –merupakan

Efek rotasi yang diciptakan oleh sebuah gaya eksentrik disebut torque (T) atau momen gaya (moment of force)

Torque merupakan produk dari gaya (F) dengan jarak tegak lurus (d) dari garis gaya terhadap sumbu rotasi

T = Fd

Semakin besar jumlah momen gaya yang bekerja pada sumbu rotasi, maka semakin besar kecenderungan untuk terjadinya rotasi.

Satuannya adalah Newton-meter (N-m)

Page 32: KONSEP-KONSEP KINEMATIKA - Direktori File UPIfile.upi.edu/Direktori/FPOK/JUR._PEND._KEPELATIHAN/... · Gerak linier disebut juga translatory motion (translation) Gerak linier –merupakan

SATUAN – SATUAN BESARAN KINETIKA

Besaran Simbol Metrik Inggris

massa m kg slug

gaya F N lb

tekanan p Pa psi

volume (padat) V m3 ft3

(cair) liter galon

densitas ρ kg/ m3

torque T N-m ft-lb

impuls N.det lb.det

Page 33: KONSEP-KONSEP KINEMATIKA - Direktori File UPIfile.upi.edu/Direktori/FPOK/JUR._PEND._KEPELATIHAN/... · Gerak linier disebut juga translatory motion (translation) Gerak linier –merupakan

6. TEKANAN

Tekanan (p) didefinisikan sebagai jumlah gaya yang bekerja pada unit area tertentu (A)

F

p =

A

Satuan tekanan N / cm3 dan Paskal (Pa)

Pa = N / m2

Sistim Inggris = psi (pound per square inch) (lb/in2)

Page 34: KONSEP-KONSEP KINEMATIKA - Direktori File UPIfile.upi.edu/Direktori/FPOK/JUR._PEND._KEPELATIHAN/... · Gerak linier disebut juga translatory motion (translation) Gerak linier –merupakan

Contoh :

Mana yang lebih sakit diinjak dengan sepatu yang agak runcing bawahnya ataukah dengan sepatu yang bawahnya datar dan lembut ? Sepatu yang agak runcing akan lebih menyakitkan – kaitannya dengan perbedaan jumlah tekanan yang diberikan oleh dua jenis sepatu yang berbeda

Pada kondisi tersebut, jumlah gaya yang digunakan pada kaki tersebut merupakan berat tubuhnya. Area dimana gaya terdistribusi adalah area kontak antara sol sepatu dan kakinya

Page 35: KONSEP-KONSEP KINEMATIKA - Direktori File UPIfile.upi.edu/Direktori/FPOK/JUR._PEND._KEPELATIHAN/... · Gerak linier disebut juga translatory motion (translation) Gerak linier –merupakan

Contoh soal :

Dalam contoh di atas, jika berat orang yang menginjak tersebut adalah 556 N, area permukaan sepatu yang runcing 4 cm2 dan area permukaan sepatu yang datar 175 cm2 . Berapakah besarnya tekanan yang diberikan tiap sepatu ?

Dik : Wt = 556 N

A1 = 4 cm2

A2 = 175 cm2

Rumus : p = F / A

Page 36: KONSEP-KONSEP KINEMATIKA - Direktori File UPIfile.upi.edu/Direktori/FPOK/JUR._PEND._KEPELATIHAN/... · Gerak linier disebut juga translatory motion (translation) Gerak linier –merupakan

Perlu diingat kembali bahwa berat adalah gaya

556 N

p = = 139 N / cm2

4 cm2

556 N

p = = 3,177 N / cm2

175 cm2

Perbandingan jumlah tekanan 139

dari kedua sepatu : = 43,75

3,18

Page 37: KONSEP-KONSEP KINEMATIKA - Direktori File UPIfile.upi.edu/Direktori/FPOK/JUR._PEND._KEPELATIHAN/... · Gerak linier disebut juga translatory motion (translation) Gerak linier –merupakan

7. IMPULS

Bila sebuah gaya diberikan pada suatu benda, maka gerak yang dihasilkan benda tidak hanya ditentukan oleh besarnya gaya yang diberikan, tetapi juga ditentukan oleh lamanya gaya diberikan.

Hasil kali antara gaya dan waktu dinamakan impuls

Impuls = Ft

Page 38: KONSEP-KONSEP KINEMATIKA - Direktori File UPIfile.upi.edu/Direktori/FPOK/JUR._PEND._KEPELATIHAN/... · Gerak linier disebut juga translatory motion (translation) Gerak linier –merupakan

Suatu perubahan besar pada gerak sebuah benda dapat disebabkan oleh sedikit gaya yang bekerja dengan waktu yang lama atau gaya yang besar dengan waktu yang singkat.

Bola golf yang menggelinding di atas rumput lama-

kelamaan kehilangan kecepatan yang disebabkan

adanya gaya yang kecil dari gesekan menggelinding.

Kecepatan bola baseball yang dipukul dengan bat

berubah, karena gaya yang besar digunakan oleh bat

selama kontak dengan bola.

Ketika melakukan vertical jump, semakin besar impuls

yang diciptakan terhadap lantai, maka semakin besar

kecepatan take-offnya, dan semakin tinggi

lompatannya