01 Kontrak - Kinematika [PDF]

Citation preview

FISIKA KESEHATAN (BIO)-MEKANIKA (BIO)-MEK FLUIDA (BIO)-TERMOFISIKA (BIO)-GELOMBANG (BIO)-OPTIK



CAKUPAN PEMBELAJARAN



SASARAN PEMBELAJARAN 



Memberikan dasar yang memadai untuk memahami fenomena alam yang terjadi dalam kehidupan sehari-hari







dapat menerapkan konsep fisika untuk pemecahan masalah (problem solving)



PUSTAKA RUJUKAN



http://www.indowebster.com/download/files/Raymond_A_Serway_Physics_for_Scientists_and_Engineers_5ed http://www.indowebster.com/download/files/fundamentals_of_physics_7th_edition_edited http://www.indowebster.com/download/files/fundamental_physic_8th_ed



SEBARAN MATERI FISIKA KURIKULUM SMA



(BIO)-MEKANIKA FISIKA KESEHATAN>> POLA DASAR GERAK



alat bantu pertukangan yang mengedepankan keselamatan bagi pengguna dengan memperhatikan aspek (feature) kenyamanan, penambahan kekuatan (strength) dan daya (power)  efisiensi kinerja alat bantu



mekanisme dasar serta teknik analisis dalam membantu tubuh kembang psikomotoriknya dalam beradaptasi dengan lingkungan sekitar serta terutama bagi mereka yang mengalami gangguan fisik dan membutuhkan bantuan alat gerak



FISIKA KESEHATAN >> POLA DASAR GERAK



Rancangan sepatu atletik bagi orang cacat (kiri) dan orang normal (bawah)



FISIKA KESEHATAN



>> POLA DASAR GERAK



Sistem peredam kejutan yang dipasang pada kemudi kendaraan roda empat berupa kantong berisi gas nitrogen. Saat terjadi benturan kantong akan keluar dan mengembang untuk menghindari benturan keras kepala pengemudi. Sistem ini “belajar” dari hukum kelembaman Newton



FISIKA KESEHATAN



>> POLA DASAR GERAK



Dalam keadaan statis (diam) sekalipun, Biomekanika juga “bekerja”. Kasur matras yang dirancang khusus ini diklaim mampu menopang postur tubuh saat berbaring/tidur sehingga posisi tulang belakang dapat disangga sempurna dan beban tubuh tersebar merata.



ASUMSI GERAK LURUS (SEDERHANA) : KINEMATIK (1)Benda (obyek) dianggap dapat bergerak dengan sendirinya (2)Dimensi (ukuran) dan massa benda diabaikan (benda dianggap sebagai titik /partikel tak bermassa)



ASUMSI GERAK KINEMATIKA…



(3) Gerak benda berlangsung pada koordinat Cartesian (koord.-xy)



PERSAMAAN GERAK KINEMATIKA



Perhatikan, bahwa unsur massa m dan faktor penyebab gerak (gaya F) tidak “muncul” dalam deskripsi matematis kinematika.



x  vt ( v  v0 ) t 2 ambil v  vo  at x



v  vo  at v 2   vo  at  2



2



2 2 2 (vo  at  vo ) v  v  2 v at  a t o o x t 2 2 v 2  vo  2a (vot  12 at 2 ) 2 (v t  at  vot ) x o namun (vot  12 at 2 )  x 2



CONTOH BIO-MEKANIKA: PITHCER THRAW Pelempar bola pada olahraga softball (pitcher) mempercepat laju bola dengan gerakan khasnya sejauh bentangan lemparan sekitar 3,5 m. Bila bola melesat dari tangan dengan kelajuan 44 m/s, hitung percepatan yang dialami bola setelah terlempar oleh pitcher.



SOLUSI, diketahui x = 3,5 m vo = 0 m/s (bola diam di tangan pitcher) v = 44 m/s Perhatikan, tidak ada unsur waktu t yang terlibat, sehingga persamaan yang digunakan



v 2  v o2  2 a x v 2  v o2 a 2 x ( 44 m/s) 2  0  2 (3,5 m)  280 m/s 2



CONTOH BIO-MEKANIKA: LOCUST JUMP Seekor belalang melompat lurus dan menjangkau ketinggian maksimum 0,390 m. Tentukan kecepatan awal vo-nya saat ia lepas dari tanah? Ambil nilai percepatan jatuh bebasnya 9,80 m/s2 dan abaikan gaya gesek udara



Gunakan persamaan SOLUSI v2 = vo2 + 2ay Saat belalang mencapai ketinggian 2 2 v = 0 – 2(9,80 m/s x 0,390 m) o maksimum 0,390 m, kecepatannya diperoleh adalah 0 m/s (berhenti sesaat). vo2 = 7,644 m2/s2 atau vo  2,8 m/s



CONTOH BIO-MEKANIKA: REDAMAN PADA BENTURAN



CONTOH (1) ANALISIS KONSEP GERAK LURUS



Sesorang melajukan mobilnya pada 50 km/jam mendekati persimpangan pada waktu lampu lalu lintas menyala kuning. Ia tahu bahwa lampu kuning hanya menyala selama 2 detik sebelum lampu merah menyala dan jaraknya dari perempatan 30 m. Lebar jarak perempatan itu sendiri 12 m. Haruskan ia berhenti menunggu lampu merah menyala atau malah menancap gas saja untuk menghindari lampu merah menyala? (Abaikan panjang mobil. Perlambatan maksimum mobil adalah 6 m/s2 atau bila dipercepat, mobil dapat melaju dari 50 km/jam menjadi 70 km/jam dalam selang waktu 6 detik).



CONTOH (2) ANALISIS KONSEP GERAK LURUS



Dinner at a Distance Chameleons catch insects with their tongues, which they can extend to great lengths at great speeds. A chameleon is aiming for an insect at a distance of 18 cm.



The insect will sense the attack and move away 50 ms after it begins. In the first 50 ms, the chameleon’s tongue accelerates at 250 m/s2 for 20 ms, then travels at constant speed for the remaining 30 ms. Does its tongue reach the 18 cm extension needed to catch the insect during this time?



LATIHAN Seseorang melompat dari jendela lantai empat setinggi 15,0 m di atas jaring tim penyelamat. Diketahui jarak lendutan jaring saat orang tersebut mendarat adalah 1,0 m. (a) berapakah perlambatan rata-rata yang dialami pelompat tadi hingga ia diam ditahan jaring? (b) bila anda tim penyelamatnya, apa yang anda lakukan untuk menjaga keselamatan pelompat (memastikan perlambatan yang seminim mungkin): mengencangkan ataukah mengendurkan jaring? Jelaskan



* EFEK PERUBAHAN KECEPATAN >> Persepsi visual-psikologis-



Kesan yang ditangkap mata seperti ini dapat mengurangi konsentrasi pengemudi



* EFEK PERUBAHAN KECEPATAN >> MABUK