BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Mekanika merupakan cabang Ilmu Fisika yang mempelajari gerakan suatu benda serta efek gaya dalam gerakan itu. Terdapat materi yang menjelaskan tentang efek gaya dalam gerakan pada mata kuliah Mekanika, salah satunya benda tegar. Benda tegar merupakan gabungan benda titik dengan bentuk yang stabil atau konstan (Salim & Taib, 2018). Untuk menjelaskan konsep dan prinsip benda tegar dalam bentuk formalisme yang lebih umum dibutuhkan sebuah bahan ajar yang dapat mempermudah pemahaman terhadap konsep benda tegar. Mekanika gerak sesungguhnya merupakan sebuah studi terhadap pengaruhpengaruh yang ditimbulkan oleh daya (seperti daya tarik bumi, gesekan, tahanan angin, dsb.) pada benda yang bergerak dan tidak bergerak (Carr, 1997; Bartlett, 1997). Pengetahuan tentang mekanika pada awalnya digunakan untuk merancang benda yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari, seperti bangunan, jembatan, kapal, pesawat, dll. Kemudian, ketika kebutuhan akan gerak manusia semakin tinggi, maka mekanika ini pun digunakan untuk mempelajari pengaruh daya di atas pada manusia, dan sebaliknya, pengaruh daya yang dikerahkan manusia ketika bergerak. Gaya adalah dorongan atau tarikan yang menyebabkan suatu benda bergerak. Mekanika adalah ilmu yan mempelajari gaya suatu benda serta efek dalam gaya itu. Maka dari pengertian-pengertian di atas dapat dikatakan bahwa manusia dapat bergerak dengan adanya gaya, gaya yang ditimbulkan atau yang dikerjakan oleh manusia menimbulkan suatu gerakan-gerakan, dan dengan adanya gaya pada manusia itulah yang menyebabkan manusia dapat berpindah dari satu tempat ketempat yang lain, jadi antara mekanika gerak dan gaya saling berhubungan bagi manusia. Dalam berbagai cara, banyak gerakan tubuh yang menerapkan prinsip-prinsip mesin yang sederhana. Dengan memahami prinsip tersebut, bukan saja dapat mefasilitasi perawatan dan penanganan pasien tetapi juga dapat mencegah terjadinya cedera pada perawat dan pasien mereka.Salah satu contoh cedera yang berkaitan dengan pekerjaan adalah banyaknya perawat yang mengalami cedera punggung serius, yang seringkali disebabkan oleh caranya dalam pengangkatan pasien. 1 B. Rumusan Masalah 1. Bagaimana defenisi mekanika gaya dan Gerak? 2. Bagaimana aplikasi mekanika gaya dan gerak dalam keperawatan? 2 BAB II PEMBAHASAN A. Definisi Mekanika Gaya dan Gerak 1. GAYA Salah satu cabang ilmu dari bidang ilmu fisika yang mempelajari gerakan dan perubahan bentuk suatu materi yang diakibatkan oleh gangguan mekanik yang disebut gaya. Gaya adalah besaran vektor yang memiliki besar & arah, Benda dapat bergerak karena adanya gaya. Gaya dapat bekerja pada tubuh dengan salah satu dari berbagai cara berikut: a. Gaya dapat mengubah kondisi sebuah objek secara keseluruhan. b. Jika tubuh berjalan dalam suatu gerakan yang seragam pada sebuah garis lurus, gaya yang dikenakan padanya dapat menyebabkan objek melambat; semakin melaju; berubah arah (misal untuk mempercepat) c. Contoh khusus dari gaya adalah gaya gravitasi. Gaya Gravitasi Gravitasi adalah gaya tarik-menarik yang terjadi antara semua partikel yang mempunyai massa di alam semesta Pusat Gravitasi Pada gravitasi suatu benda (atau tubuh) merupakan cara yang baik untuk menggambarkan efek gravitasi. Keseluruhan berat tubuh terlihat bekerja melalui pusat gravitasi. Merupakan titik yang digunakan gaya gravitasi pada tubuh. Hal ini penting agar: a. Postur tubuh yang baik saat mengangkat benda b. Memastikan stabilitas untuk pasien yang tidak stabil Pada manusia, pusat gravitasi biasanya terletak di regio pelvis dekat bagian dasar medula spinalis, sekitar vertebra sakral kedua. Pusat gravitasi sejajar dengan tulang belakang dan berada dalam bagian pelvis jika tengah duduk atau berdiri dengan tegak. Lokasi tersebut merupakan beban yang paling rendah untuk otot tubuh dan jumlah energi yang dibutuhkan untuk mempertahankan tubuh dalam posisi tegak sangat sedikit. Pada manusia, otot paha dan tulang belakang berlawanan dg kerja gravitasi. Gaya berat yg bekerja menuju arah pusat gravitasi pd tubuh diseimbangkan dg gaya berlawanan yg seimbang ke arah atas yg 3 dikeluarkan oleh bumi atau oleh objek lain yg didudukinya.Gaya ke atas tersebut sangat penting bagi tubuh agar dapat mempertahankan posisinya terhadap gaya gravitasi; jika tidak, tubuh pasti akan tenggelam, seperti yg terjadi pada pasir hidup .Gaya tersebut dikatakan berada dalam kondisi ekuilibrium (seimbang) satu sama lain 2. GERAK 1) Hukum Newton 1 mengenai gerakan Hukum ini sering juga disebut sebagai hukum inersia (kelembaman). Hukum I Newton berbunyi “Jika resultan gaya pada suatu benda sama dengan nol, maka benda yang mula-mula diam akan terus diam. Sedangkan, benda yang mulamula bergerak, akan terus bergerak dengan kecepatan tetap”.Pernyataan Hukum I Newton ini secara matematis dapat dituliskan sebagai: F = 0 (Jumlah dari semua gaya yang bekerja sama dengan nol.) “Tubuh yg diam akan tetap diam, dan tubuh yg bergerak akan tetap bergerak dalam kecepatan yg serupa kecuali dipengaruhi oleh gaya yang tidak seimbang” Contoh: Ketika tubuh dalam keadaan istirahat semua otot dan organ lain juga dalam keadaan relaks. Maka ketika kita akan menggerakkannya harus dimulai dari perlahan lahan (perlu pemenasan). Jika secara tiba-tiba digerakkan maka kemungkinan akan mengakibatkan cedera pada organ tersebut. Penumpang akan serasa terdorong kedepan saat mobil yang bergerak cepat direm mendadak.Koin yang berada di atas kertas di meja akan tetap disana ketika kertas ditarik secara cepat. Ayunan bandul sederhana. Pemakaian roda gila pada mesin mobil. 2) Hukum II Newton mengenai gerakan Hukum ini berbunyi “Percepatan dari suatu benda akan sebanding dengan jumlah gaya (resultan gaya) yang bekerja pada benda tersebut dan berbanding terbalik dengan massanya“ Rumus F= m . a F= gaya Newton 4 m= massa benda a= percepatan benda Gaya dinyatakan dalam satuan Newton, massa dalam satuan kg dan percepatan dalam satuan meter per detik. Semakin besar massa benda maka semakin besar gaya yang diperlukan dan semakin besar percepatan suatu benda maka gaya yang diperlukan juga akan semakin besar Hukum II Newton ini dapat pula dinyatakan dengan laju perubahan momentum sebuah benda yang bergerak sebanding dan searah dengan gaya yang mempengaruhinya dan diformulasikan sebagai: F = d(mv) / dt Gaya merupakan turunan dari fungsi momentum suatu benda terhadap waktu. Jika massa benda adalah tetap maka: F = m dv/dt Gaya merupakan hasil kali antara massa benda dengan turunan fungsi kecepatan suatu benda terhadap waktu. Contoh: Gaya otot yang diperlukan akan lebih besar ketika mengangkat beban yang berat dibandingkan dengan ketika mengangkat beban yang ringan. Ketika mendorong sebuah sebuah kereta pasien atau kursi dorong gaya yang diperlukan lebih besar ketika mendorong pasien yang berbadan besar dibandingkan dengan ketika mendorong pasien yang bertubuh kecil. Mobil yang melaju dijalan raya akan mendapatkan percepatan yang sebanding dengan gaya dan berbading terbalik dengan massa mobil tersebut 3) Hukum III Newton mengenai Gerakan Hukum ini sering juga disebut dengan hukum aksi-reaksi. Hukum ini berbunyi “Jika suatu benda mengerjakan gaya pada benda lain maka benda yang di kenai gaya akan mengerjakan gaya yang besarnya sama dengan gaya yang di terima dari benda pertama tetapi arahnya berlawanan”. 5 Hukum ini menyatakan jika suatu benda mengerjakan gaya pada benda lain, maka benda yang kedua ini akan mengerjakan gaya pada benda pertama yang besarnya sama dan arahnya berlawanan. Secara matematis dituliskan sebagai: Faksi = -Freaksi Besarnya gaya reaksi sama dengan besarnya gaya aksi. Tanda negatif menyatakan bahwa arah gaya reaksi berlawanan dengan arah gaya aksi. Contoh: Ketika telapak kaki menginjak tanah dan mendorong kearah belakang maka tanah akan membalas dengan memberikan gaya yang besarnya dengan arah kedepan sehingga badan akan terdorong maju. Adanya gaya gravitasi Peristiwa gaya magnet Gaya listrik B. Aplikasi Mekanika Gaya dan Gerak dalam Keperawatan 1. Efek Gravitasi dalam Penerapan di Keperawatan Aplikasi dalam Keperawatan Penjelasan Botol infus IV harus terletak lebih tinggi dari Gaya gravitasi akan menjadi gaya yang pasien cukup untuk memungkinkan aliran larutan ke vena (drip cairan salin, transfusu darah) Drainase pasien Jika hendak mengalirkan cairan dari pasien pastikan bahwa arahnya ke bawah (jadi kantung penampung terletak di bawah titik drainase tubuh pasien, misalnya kantung urin pada kateterisasi, dialissperotoneal) 6 Mengurangi perdarahan vena dengan Jantung harus memompa darah ke atas meninggikan kaki melawan gaya gravitasi dan menurunkan suplai darah Prosedur meningkatkan sirkulasi darah pada Membaringkan pasien pingsan pasien datar dan meninggikan kaki akan membantu aliran darah ke otak yang awalnya kekurangan oksigen sebelum pasien pingsan Tempat tidur listrik Dapat menaikkan dan menurunkan tubuh pasien untuk meningkatkan sirkulasi ke dan dari bagian ekstrimitas (mis. Pd bayi prematur) atau untuk membantu turun naiknya diafragma dlm pernapasan (mis. Pd penderita polio) Pasien pasca operasi diposisikan Memudahkan aliran sekresi/muntahan miring/tengkurap untuk keluar dari mulut guna menghindari aspirasi Posisi duduk untuk pasien operasi bedah otak Untuk mengurangi bahaya hemoragi Pasien pembedahan abdomen di condongkan Untuk memfasilitasi pembedahan organ tubuhnya tertentu karena gravitasi membantu menjaga agar organ yg lain tidak menghalangi Efek negative gravitasi 1. Jika seseorang dalam posisi berdiri, area tubuh yang berada di atas jantung harus memperoleh darah yg dipompakan jantung melawan gaya gravitai bumi. Untuk mengalahkan gaya gravitasi tsb, jantung harus meningkatkan gaya kontraktilnya untuk mendorong darah ke atas.Jika daya dorong jantung tidak cukup besar untuk melakukan hal 7 tsb, pasokan darah yg mencapai otak tidak akan cukup yg terkadang menyebabkan orang menjadi pingsan.Situasi ini disebut sebagai Hipotensi Postural 2. Seseorang yg harus berdiri cukup lama terkadang memperlihatkan pembuluh darah yg melebar di ekstrimitas bagian bawah, dan edema dapat terlihat. Masalah ini juga disebabkan oleh kurangnya gerakan sehingga terjadi perpindahan cairan dari pembuluh ke ruang pd jaringan di sekitarnya. Konsisi tersebut tampak sebagai edema. Solusi: Dalam situasi tertentu, menggerak-gerakkan jari dan telapak kaki dalam sepatupun dpt membantu, dan tentara diinstruksikan untuk melakukannya saat upacara untuk mengurangi resiko pingsan. Gerakan tsb menyebabkan otot meremas dan melepaskan vena, mendorong darah keluar dari kaki dan kembali ke jantung. Jika volume darah yg cukup tidak kembali ke jantung, curah jantung akan berkurang yg dpt dg cepat mempengaruhi area seperti otak. 2. Hukum Newton I, II, III A. Hukum Newton I “Tubuh yg diam akan tetap diam, dan tubuh yg bergerak akan tetap bergerak dalam kecepatan yg serupa kecuali dipengaruhi oleh gaya yang tidak seimbang” Aplikasi: 1. Cedera benturan disebabkan oleh kecenderungan kepala manusia untuk mematuhi hukum tsb. Jika sebuah kendaraan menabrak dr belakang, badan pengendara akan tersentak dg keras ke depan krn ia berkontak dg tempat duduknya. Namun, kepala cenderung tidak bergerak (jika tidak ada bantalan untuk kepala) dan tersentak ke dalam posisi yg menjulur (ekstensi). Karena kepala melekat pada badan, maka kepala akan terbentur dg keras ke depan menyebaban kerusakan pd vertebra serviks. 2. Cedera pd tinju dan football yang mengakibatkan kerusakan otak terjadi dlm proses yg serupa. Otak cenderung berada dlm kondisi istirahat walaupun tengkorak tersentak ke belakang. Benturan yg terjadi kemudian dapat merusak jaringan otak yg rapuh 8 B. Hukum Newton II “Percepatan tubuh sudah proporsional dg gaya yg diterapkan, asalkan massanya tetap sama” Aplikasi : Jika perawat kesulitan memindahkan sebuah troli yg berat/tempat tidur, ia mungkin akan meminta bantuan perawat lain. Dari upaya tsb akan diperoleh gaya yg lebih besar shg percepatan juga lebih besar. C. Hukum Newton III “Untuk setiap aksi pasti ada reaksi yg sebanding atau berlawanan ” Aplikasi: Seorang pasien yg mencoba melangkah atau bergerak dari sandaran kursi roda ke lantai atau ke tempat tidur, pasti ia akan mengalami kecelakaan jika rem tidak difungsikan. Saat ia mendorong dg kakinya, kursi roda pasti akan mundur dan meninggalkannya sendirian tanpa tumpuan 3. Mekanika Tubuh ( body mechanic) Mekanika tubuh adalah usaha kordinasi dari muskuskeletal dan system saraf untukMempertahankan keseimbangan yang tepat. Mekanika tubuh pada dasarnya adalah bagaimana tubuh secara efesien terkordinasi dan aman sehingga menghasilkan gerakan yang baik dan memelihara keseimbangan selama beraktifitas. Perawat sangat beresiko mengalami cedara tulang belakang karena aktifitas / pekerjaan yang di lakukan.misalnya, mengangkat klien dari tempat tidur, membawa alat-alat berat,dll. Komponen mekanika tubuh adalah sebagai berikut: a. Tulang : jaringan dinamis yang berfungsi menunjang jaringan yang membentuk otototot tubuh. 9 b. Otot : Berfungsi untuk kontraksi dan menghasilkan gerakan. c. Tendon : Sekumpulan jaringan fibrosa padat yang merupakan perpanjangan daripembungkusotot dan membentuk ujung otot yang mengikatnya pada tulang. d. Ligamen : Sekumpulan jaringan penyambung fibrosa yang padat lentur dan kuat. Berfungsi menghubungkan ujung persediaan dan menjaga kestabilan. e. Kartilago terdiri serat yang tertanam dalam suatu gel yang kuat tetapi elastisdan tidak mempunyai pembuluh darah. f. Sendi memfasilitasi pergerakan dengan memungkinkan terjadinya kelenturan. 4. Keseimbangan tubuh Kesejajaran tubuh menunjang keseimbangan tubuh. Tanpa keseimbangan ini, pusat gravitasi akan berubah, menyebabkan peningkatan gaya gravitasi, sehingga menyebabkan risiko jatuh dan cedera. Keseimbangan tubuh diperoleh jika dasar penopang luas, pusat gravitasi berada pada dasar penopang, dan garis vertikal dapat ditarik dari pusat gravitasi ke dasar penopang, keseimbangan tubuh juga dapat ditingkatkan dengan postur dan merendahkan pusat gravitasi, yang dfapat dicapai dengan posisi jongkok. Semakin sejajar postur tubuh, semakin besar keseimbangannya (Perry dan Potter, 1994). Keseimbangan diperlukan untuk mempertahankan posisi, memperoleh kestabilan selama bergerak dari satu posisi ke posisi lain, melakukan aktivitas hidup sehari-hari, dan bergerak bebas di komunitas. Kemampuan untuk mencapai keseimbangan dipenagruhi oleh penyakit, gayaberjalan yang tudak stabil pada todler, kehamilan, medikasi, dan proses menua. Gangguan pada kemampuan ini merupakan ancaman untuk keselamatan fisik dan dapat menyebabkan ketakutan terhadap keselamatan seseorang dan membatasi diri dalam beraktivitas (Berg et al, 1992). 10 BAB III PENUTUP A. Kesimpulan Dari pembahasan diatas dapat ditarik kesimpulan bahwa: . Gaya adalah besaran vektor yang memiliki besar & arah, Benda dapat bergerak karena adanya gaya. Aplikasi mekanika gaya dan gerak dalam keperawatan sangat beragam. Contohnya: Botol infus IV harus terletak lebih tinggi dari pasien karena Gaya gravitasi akan menjadi gaya yang cukup untuk memungkinkan aliran larutan ke vena (drip cairan salin, transfusu darah) (gaya Gravitasi). Contoh lain, Kantong perikardial untuk menampung cairan perikardial yg menjaga agar membran tetap terpisah dan tidak saling menggesek akibat friksi dari dentuman jantung B. Saran Diharapkan mahasiswa dapat memahami konsep mekanika gaya dan gerak. Mahasiswa menerapkan ilmu tersebut dalam praktek keperawatan. Bagi para pembaca diharapkan dapat memanfaatkan makalah ini dengan sebaik – baiknya sebagai penambah ilmu pengetahuan 11 DAFTAR PUSTAKA Astra,I Made,dan Hilman Setiawan.2007.FISIKA Jilid 2 untuk SMA dan MA Kelas XI.Jakarta:Piranti Darma Kalokatama. Halliday,David,dkk.2010.FISIKA DASAR.Jakarta:Erlangga. Kanginan,Marthen.2004.FISIKA 2A untuk SMA Kelas XI.Jakarta:Erlangga. Tentor,Pakar.2013.Buku Paten Fisika SMA.Jogjakarta:Laksana. http://azmilihsan.blogspot.com/2015/04/makalah-mekanika-gaya-dan-gerak.html http://daudphysicseducation.blogspot.com/2019/06/makalah-mekanika-gerak-dalamsatu.html 12 KATA PENGANTAR Puji syukur kami panjatkan kepada Allah SWT, karena dengan limpahan rahmat dan hidayahnya akhirnya makalah ini dapat kami selesaikan dengan baik. Makalah ini kami beri judul “Mekanika Gaya dan Gerak” Kami menyadari bahwa tanpa bantuan dan berbagai pihak, penyusunan makalah ini tidak akan berjalan dengan baik. Untuk itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan makalah ini. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam penulisan makalah ini masih jauh dari kesempurnaan, oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun demi kesempurnaan pada masa yang akan datang. Akhir kata semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi penulis khususnya dan pembaca pada umumnya. Majene, November 2020 Penulis 13 DAFTAR ISI KATA PENGANTAR ......................................................................................... i DAFTAR ISI ...................................................................................................... ii BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang ................................................................................. 1 B. Rumusan Masalah ........................................................................... 2 BAB II PEMBAHASAN A. Definisi Mekanika Gaya dan Gerak ................................................. 3 1. Gaya ............................................................................................ 3 2. Gerak .......................................................................................... 4 B. Aplikasi Mekanika Gaya dan Gerak dalam Keperawatan ................ 6 1. Efek Gravitasi dalam Penerapan di Keperawatan ...................... 6 2. Hukum Newton I, II, III.............................................................. 8 3. Mekanika Tubuh ......................................................................... 9 4. Keseimbangan tubuh ................................................................ 10 BAB III KESIMPULAN A. Kesimpulan .................................................................................... 11 B. Saran ............................................................................................... 11 DAFTAR PUSTAKA 14 “MEKANIKA” OLEH : KELOMPOK IV JAYA LINDASARI SUARNI MUH. IKRAM PROGRAM STUDI S1 KESEHATAN MASYARAKAT STIKES BINA BANGSA MAJENE TAHUN 2020/2021 15
