TUGAS I FISIKA KESEHATAN
MATERI
BIOMEKANIKA
Petunjuk :
Diskusikan materi
berikut dalam kelompok Anda dan buat laporan tertulis.
Untuk mendiskusikan
anda dapat menggunakan literature yang ditunjuk dalam materi Pengenalan Fisika
Kesehatan.
Materi
Diskusi
1.
Apakah yang dimaksud dengan gaya.
2.
Sebutkan macam-macam gaya dan pengaruhnya
pada tubuh manusia.
3.
Berikan contoh gaya yang bekerja pada
tubuh baik gaya yang dari luar dan dari dalam.
4.
Berikan contoh penerapan hukum Newton dalam
Kesehatan
5.
Berikan penjelasan prinsip fisika yang
diterapkan pada gambar berikut.
6.
Apakah yang dimaksud dengan tekanan?
7.
Apakah satuan dari tekanan?
8.
Mengapa ujung jarum suntik dibuat runcing? Jelaskan prinsip fisikanya
dan jelaskan bagaimana seharusnya
prnggunaan jarum suntik yang benar?
9.
Jelaskan secara fisika peranan air
ketuban dalam perlindungan janin dalam
kandungan dan dapat membantu persalinan.
10.
Dari perumusan hambatan Poiseuille,
hambatan pada pembuluh darah ditentukan oleh
a. Panjang
pembuluh
b. Diameter
pembuluh
c. Kekentalan
(viscositas) darah
d. Tekanan
pada pembuluh
Jelaskan
pengaruh ke empat faktor di atas terhadap hambatan pembuluh dan debit (aliran
darah) pada pembuluh?
11.
Urutkan
bagian pembuluh darah pada tubuh manusia yang memiliki dari yang kecil ke yang
besar
a. berdasar
kecepatan aliran darah
b. bedasar
tekanan darah pada pembuluh
12.
Seorang perawat/bidan mengukur tekanan darah seorang pasien dengan
sphygmomanometer di lengannya.
a. Jelaskan
secara fisika mengapa peralatan dipasang pada lengan pasien.
b. Perawat
tersebut menyebutkan nilai 120/80. Apa maksud dari angka-angka tersebut?
c. Bagaimana nilai 120 dan 80 tersebut diperoleh?
d. Apa satuan yang sesuai untuk tekanan darah pasien
tersebut ?
e. Apakah tekanan darah manusia lebih besar atau lebih kecil
dari tekanan udara? Apa buktinya (tekanan udara 760 mmHg)
JAWABAN
1. Gaya
diartikan sebagai tarikan atau 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.
2. Macam-macam
gaya dan pengaruhnya pada tubuh
manusia
antara lain yaitu ada gaya yang bekerja pada luar tubuh dan ada gaya yang
bekerja di dalam tubuh. Macam-macam gaya meliputi:
a.
Gaya grafitasi
b.
Gaya gesek
c.
Gaya pembalik
d.
Gaya otot
e.
Gaya pada tubuh
f.
Dll
3. Contoh
gaya yang bekerja pada tubuh baik gaya yang dari luar dan dari dalam tubuh
yaitu Gaya pada luar tubuh dapat diketahui apabila kita menabrak suatu objek dan
gaya gravitasi bumi dapat menyebabkan varises pada vena. Sedangkan gaya di
dalam tubuh sering kali kita tidak sadari contohnya gaya otot jantung yang
menyebabkan mengalirnya darah dan gaya otot paru-paru saat inspirasi dan
ekspirasi.
4. Contoh
penerapan hukum Newton dalam Kesehatan yaitu
- Penerapan hukum I newton
Pengukuran massa anak dengan suatu timbangan pegas. di
mana seoarang anak balita sedang diukur berat badannya. Pada saat anak
ditimbang, pada anak bekerja gaya berat W yang disebabkan oleh percepatan
gravitasi bumi. Pada saat dalam keadaan setimbang, anak bayi tidak
bergerak-gerak, maka gaya berat W akan sama dengan tegangan tali T. Tegangan
tali T akan terukur pada angka yang ditunjukkan oleh timbangan. Pada keadaan
setimbang ini (keadaan diam) hukum pertama Newton dapat digunakan.
- Penerapan hukum II newton
Di mana seoarang perawat sedang mendorong seorang pasien
yang ditidurkan di atas sebuah strecher dengan gaya F. Oleh karena gaya F
tersebut, strecher menjadi bergerak dengan percepatan
a. Pada kasus ini keadaan
pasien yang didorong adalah bergerak dengan percepatan a. Jadi kita dapat menerapkan hukum kedua
Newton
- Penerapan hukum III newton
Apabila kita mendorong kursi roda secara tiba-tiba maka orang yang duduk di
kursi roda itu akan terdorong kedepan tetapi setelah gerakan kursi roda
berjalan normal orang itu akan kembali ke posisinya semula.
5. Prinsip
fisika yang diterapkan pada gambar berikut adalah kantong cairan infuse
diletakkan lebih tinggi dari pasien agar cairan infus memberikan tekanan yang
lebih besar dari pada tekanan pembuluh darah vena sehingga cairan akan masuk
kedalam tubuh (prinsip tekanan hidrostatis)
6. Tekanan
adalah sebagai gaya per satuan luas dimana gaya F dipahami bekerja tegak lurus
terhadap luas permukaan benda A.
7. Satuan
dari tekanan adalah dimana satuan SI untuk tekanan adalah N/m2 atau disebut Pascal
(Pa). Satuan dalam cgs yang juga
kadang digunakan adalah dyne/cm2,
Ib/in2 (kadang disingkat “psi”).
8.
Ujung
jarum suntik dibuat runcing untuk membesarkan tekanan.karna semakin kecil luas permukaan dari ujung jarum maka tekanannya
akan semakin besar. ada kaitannya dengan penggunaan jarum suntik.
9. Peranan
air ketuban dalam perlindungan janin
dalam kandungan dan dapat membantu persalinan yaitu sifat air ketuban yang
licin sebagai pelumas untuk mengurangi gaya gesek pada jalan lahir dan member
tekanan dan menciptakan gaya dorong sesuai prinsip hidrostatiska.
10. Dari
perumusan hambatan Poiseuille, hambatan pada pembuluh darah ditentukan oleh
a. Panjang
pembuluh
b. Diameter
pembuluh
c. Kekentalan
(viscositas) darah
d. Tekanan
pada pembuluh
Pengaruh
ke empat faktor di atas terhadap hambatan pembuluh dan debit (aliran darah)
pada pembuluh, yaitu:
a.
Efek panjang pembuluh terhadap debit
Makin
panjang pembuluh, sedangkan diameter pembuluh sama, zat cair yang mengalir
lewat pembuluh tersebut akan memperoleh tahanan semakin besar dan konsekwensi
terhadap besar tahanan tersebut, debit zat cair akan lebih besar pada pembuluh
yang lebih pendek.
b.
Efek diameter pembuluh terhadap debit
Zat
cair yang melewati pembuluh akan dihambat oleh dinding pembuluh. Dengan alasan
ini kecepatan aliran zat cair makin cepat pada pembuluh dengan diameter semakin
besar, dan aliran tengah semakin tidak dipengaruhi oleh zat cair yang berada di
tepi dekat dinding pembuluh.
c.
Efek kekentalan (viscositas) darah
terhadap debit
Dengan
semakin kentalnya zat cair yang melewati pembuluh, semakin besar gesekan
terhadap dinding pembuluh dan sebagai konsekwensinya, diperoleh tahanan semakin
besar. Kekentalan ini penting untuk mengetahui konsentrasi sel darah merah.
Pada darah normal kekentalan sebesar 3,5 kali air. Apabila konsentrasi darah
1,5 dari darah normal, kekentalan menjadi 2 kali air dan apabila konsentrasi
darah meningkat mencapai 70 kali diatas normal maka kekentalan darah mencapai
20 kali air.
d.
Efek tekanan pada pembuluh terhadap
debit
Apabila
tekanan zat cair atau darah pada salah satu ujung pembuluh lebih tinggi dari
ujung lainnya, maka zat cair atau darah akan mengalir dari tekanan yang tinggi
ke tekanan yang rendah. Dengan demikian aliran zat cair atau darah berbanding
langsung terhadap perbedaan tekanan.
11. a. Berdasarkan kecepatan aliran darah
§ Vena
§ Vena kecil (venula)
§ Kapiler
§ Arteri
§ Aourta
b.
Berdasarkan tekanan
darah pada pembuluh
§ Vana
§ Arteri
§ Aourta
§ Kapiler
12. Seorang
perawat/bidan mengukur tekanan darah
seorang pasien dengan sphygmomanometer di lengannya.
a.
Jelaskan
secara fisika mengapa peralatan dipasang pada lengan pasien. Karna menurut ilmu fisika apabila pada suatu titik yang
sama tinggi pada fluida diukur tekanannya,maka tekanan hidrostatiknya akan
sama.Karna jantung dan lengan letaknya pada ketinggian yang sama maka
tekanannya akan sama pula.
b.
Perawat
tersebut menyebutkan nilai 120/80. Maksud dari angka-angka tersebut yaitu
dimana angka 120 merupakan tekanan sistolik yaitu tekanan maksimum ketika
jantung memompa. Sedangkan angka 80 merupakan tekanan diastole yaitu tekanan
ketika jantung beristirahat.
c.
Nilai 120 dan 80
tersebut diperoleh dari pada awalnya tekanan udara pada jaket dinaikkan tinggi
diatas tekanan sistolik dengan pompa tangan, dan tekanan ini memompa arteri
utama (brachial) dilengan dan memotong aliran darah. Tekanan udara kemudian
diperkecil perlahan-lahan sampai dimana titik darah kembali mulai mengalir ke
tangan, hal ini di deteksi dengan mendengarkan karakteristik ketukan darah yang
kembali ke lengan bawah dengan stetoskop. Pada saat ini tekanan sistolik sama
dengan tekanan udara pada jaket yang bisa dibaca pada alat ukur (120). Tekanan
udara kemudian diperkecil lebih lanjut dan suara ketukan menghilang ketika
darah dengan tekanan rendah dapat memasuki arteri. Pada saat ini alat ukur
menunjukkan tekanan diastolik (80).
d.
Satuan yang sesuai
untuk tekanan darah pasien tersebut adalah mmHg
e.
Apakah tekanan
darah manusia lebih besar atau lebih kecil dari tekanan udara? Apa buktinya
(tekanan udara 760 mmHg). Tekanan darah lebih tinggi, buktinya pada saat luka darah
akan keluar dari tubuh, dan udara tidak
mampu mencegah darah tersebut keluar, karna tekanan darah melebihi tekanan
udara.