ESA166 – FISIKA

GELOMBANG BUNYI

Bunyi atau Suara merupakan salah satu fenomena fisika yang selalu kita alami sehari-hari. Contoh bunyi yang sering kita nikmati adalah musik. Musik bisa memberikan inspirasi saat kita sedang belajar, bekerja atau beraktifitas.

Adakalanya bunyi itu bisa juga menjadi sumber polusi manakala yang kita dengar itu berupa musik keras yang berlebihan, suara bising knalpot kendaraan bermotor, suara mesin pesawat terbang dan aktifitas pabrik.. semuanya dapat menjadi sumber polusi suara

Dalam fisika, Bunyi atau suara adalah gelombang longitudinal yang merambat melalui medium, yang dihasilkan oleh getaran mekanis dan merupakan hasil perambatan energi. Sumber bunyi sebagai sumber getar memancarkan gelombang-gelombang longitudinal ke segala arah melalui medium baik padat, cair maupun gas. Sumber getar tersebut bisa saja berasal dari dawai/kawat, pipa organa, bahkan ombak di pantai.

Penjalaran & Laju Gel Longitudinal

Manusia dapat mendengar bunyi saat gelombang bunyi merambat di udara atau medium lain sampai ke gendang telinga manusia. Batas frekuensi bunyi yang dapat didengar oleh telinga manusia kira-kira dari 20 Hz sampai 20 kHz pada amplitudo umum dengan berbagai variasi dalam kurva responsnya. Suara di atas 20 kHz dinamakan ultrasonik dan di bawah 20 Hz dinamakan infrasonik.

Bunyi merambat di udara dengan kecepatan 1.224 km/jam. Bunyi akan merambat lebih lambat jika suhu dan tekanan udara lebih rendah. Di udara tipis dan dingin pada ketinggian lebih dari 11 km, kecepatan bunyi 1.000 km/jam. Di air, kecepatannya 5.400 km/jam,  jauh lebih cepat daripada di udara.

Dengan meninjau gerak elemen fluida pada sebuah penghisap yang ditarik dan didorong saat  berisi fluida, diperoleh  kecepatan bunyi dalam medium fluida :

v = √ B/ρo

v = kec gel bunyi

B = modulus lenting elastis/Bulk

ρo = masaa jenis fluida

Kecepatan bunyi di dalam gas

γ =  perbandingan kalor jenis

ρo = massa jenis gas

po  = tekanan gas

Gelombang Longitudinal berjalan

Untuk gelombang longitudinal menjalar kekanan dan variasi tekanan didalam gelombang bunyi,  :

p = b k Ym sin ( k x – ω t )

Karena b sebanding dengan  ρo v2

Maka p = k ρo v2 Ym sin ( k x – ω t )

Dengan po = k ρo v2 Ym

= amplitudo tekanan

SOAL :

1. Variasi tekanan maksimum P yang dapat ditolerir oleh telinga di dalam bunyi yang nyaring adalah 28 N/m2 ( 28 Pa ). Tekanan atmosfir normal adalah 100.000 Pa. Tentukan per -geseran maksimum yang bersangku tan  untuk sebuah gelombang bunyi di udara yang mempunyai frekuensi sebesar 1000 Hz, kecepatan bunyi 331 m/dt dan ρo = 1,22 kg/m3

Jawab :

Dengan data yang ada maka didapat  Ym =  1,1 x 10 ^-5 m

Amplitudo-amplitudo pergeseran untuk  bunyi yang paling nyaring adalah kira-kira 10 ^-5 m yang sungguh merupakan sebuah nilai yang sangat kecil. Dengan demikian pada pembahasan bunyi tidak banyak membahas  amplitudo pergesaran, melainkan pada tekanan atau intensitas bunyi

Resonansi Bunyi

Gelombang bunyi terdiri dari molekul-molekul udara yang tidak pernah merambat melainkan bergetar maju-mundur. Tiap saat, molekul-molekul itu berdesakan di beberapa tempat, sehingga menghasilkan wilayah tekanan tinggi, tapi di tempat lain merenggang, sehingga menghasilkan wilayah tekanan rendah. Gelombang bertekanan tinggi dan rendah secara bergantian bergerak di udara, menyebar dari sumber bunyi. Itulah alasannya mengapa Gelombang bunyi adalah gelombang longitudinal. Bunyi mengalami gejala gelombang seperti  interferensi, pemantulan, pembiasan dan difraksi. Bunyi merupakan gelombang mekanik karena hanya dapat merambat melalui medium (zat padat, cair atau gas) dan tidak dapat merambat dalam vakum.

Peristiwa resonansi bunyi ditemukan pada :

• Gitar / dawai
• Pipa Organa terbuka
• Pipa organa tertutup

Untuk seutas tali yang terikat, maka resonansi bunyi terjadi pada frekuensi – frekuensi :

n = 1, 2, 3…….

v = laju gelombang

f = frekuensi

f1 = frekuensi nada dasar/fundamental

f2 = frekuensi nada atas pertama

f3 = frekuensi nada atas kedua, dst

Sedangkan resonansi pada pipa organa dengan kedua ujung terbuka  akan berlaku hubungan :

n = 1, 2, 3…….

v = laju gelombang

f = frekuensi

f1 = frekuensi nada dasar/fundamental

f2 = frekuensi nada atas pertama

f3 = frekuensi nada atas kedua, dst

SOAL :

2. Dawai banyo panjang 30 cm beresonansi dengan frejuensi dasar 256 Hz.  Kalau diketahui bahwa  sebuah dawai sepanjang 80 cm, berat 0,75 gr dilewati gelombang dengan kecepatan  bunyi yang sama, tentukan tegangan dalam dawai banyo

TINGKAT INTENSITAS BUNYI

Kebanyakan suara merupakan gabungan berbagai sinyal, tetapi suara murni secara teoritis dapat dijelaskan dengan kecepatan getar atau frekuensi yang diukur dalam Hertz (Hz). Bunyi tunggal  yang frekuensinya teratur dinamakan nada, sedangkan bunyi tunggal  yang frekuensinya tidak teratur dinamakan desis. Amplitudo gelombang menentukan kuat-lemahnya suatu bunyi atau kenyaringan bunyi dengan pengukuran dalam decibel (dB). Semakin tinggi amplitudoya semakin nyaring bunyi tersebut. Bunyi pesawat yang lepas landas mencapai sekitar 120 dB. Sedang bunyi desiran daun sekitar 33 dB.

Tingkat Intensitas bunyi adalah perbandingan intensitas bunyi terhadap intensitas ambang

Intensitas Ambang  adalah  Intensitas minimum gelombang bunyi yang masih dapat terdengar cukup jelas

I

TI = 10 log —-          dB ( desi Bell )

Io

Io = Intensitas ambang

= 10^-12 W/m2

I  = Intensitas bunyi

TI = Tingkat intensitas

Soal :

3. Tentukan tingkat intensitas bunyi yang mempunyai intensitas 2 x 10 -8 W/m2

TI = 10 log I/Io

= 10 log 2 x 10 ^-8 / 10^-12

 = 10 log 2 x 0 ⁺⁴

= 10 log 2 + 10 log 10 ⁺⁴

= 10 x 0.3  +  10 x 4

= 3 + 40

= 43 dB

4.Tentukan tingkat intensitas  dari  intensitas bunyi ambang

5.Tentukan intensitas bunyi yang  mempunyai tingkat intensitas 80 dB

EFEK DOPPLER (Christian Johanes Doppler)

Adakalanya frekuensi yang didengar oleh pengamat mengalami perubahan sacara tiba-tiba manakala sumber bunyi (misal klakson mobil) bergerak mendekati atau menjauhi menurut pengamat yang diam. Fenomena ini dikenal sebagai Efek Doppler, yaitu perbedaan frekuensi yang diterima oleh pendengar dengan frekuensi asli sumber getarnya relatif antara  pendengar dan sumber bunyi. Bila kedudukan antara pengamat dan sumber saling mendekat, maka pengamat mendengar frekuensi yang lebih tinggi, dan bila kedudukannya saling menjauh maka pengamat mendengar frekuensi yang lebih rendah. Dan fenomena ini berhasil dijelaskan oleh fisikawan Christian Johann Doppler (1803-1855) pada tahun 1842.

v  ± Vp

fp = fs————–

v ± Vs

fp = frekuensi yang terdengar

fs = frekuensi sumber

v = kecepatan bunyi

vp = kecepatan pendengar

vs = kecepatan sumber

Penentuan +/ – kecepatan

• + Vp  dan – Vs :

Sumber dan pengamat didalam arah yang menuju satu sama lain

• – Vp  dan + Vs :

Sumber dan pengamat di dalam arah yang menjauh satu sama lain

Jika kecepatan angin diperhitungkan :

fp = fo

Vm = kecepatan medium angin

+  Jika searah pendengar

–   Jika tidak searah

Soal

6. Mobil dengan kecepatan 30 m/dt mendekati sirine pabrik yang berfrekuensi 500 Hz

a. Jika laju rambat bunyi dalam udara 340 m/dt, berapa frekuensi yang didengar

pengemudi

b. Bagaimana kalau mobil menjauh

c. Jika kecepatan angin 50 m /dt ( searah dengan sumber bunyi), berapa frekuensi yang

didengar untuk kasus a

Jawab :

v + vp

a. fp = fs ————–

v + Vs

dengan memasukkan data yang diketahui, dapat dihitung  fp > 500

Fisika Olah Raga

Yang perlu diperhatikan olah ragawan yaitu keadaan fisik dan tehnik  yang dikuasai . Keadaan fisik meliputi kesehatan dan postur tubuh, sedangkan  masalah teknis meliputi tehnik yang dikuasai serta hal-hal yang berkaitan  dengan bidang fisika yaitu mengenai penentuan pusat gravitasi dan momentum

Pusat Gravitasi Tubuh

Titik yang diapkai 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 menganalisa loncat tinggi, gymnastic dan lain-lain aktivitas olah raga. Tehnik menentukan pusat gravitasi adalah :

1. Menggantung sebuah objek ( yag akan ditentukan pusat gravitasi) pada dua titik yang berbeda
2. Berdiri di atas sebuah papan dimana kedua ujung papan terletak di atas timbangan
3. Metode grafik
4. Metode analaisa

Keseimbangan

Ada dua macam keseimbangan yaitu:

1.  Keseimbangan labil
2. Keseimbangan stabil

Keseimbangan Labil

Terjadinya kesembangan labil dsebabkan garis pusat gravitasi jatuh di luar dasar penyokong dan luas dasar penyokong terlalu kecil

Keseimbangan Stabil

Keseimbangan Stabil dapat tercapai apabila benda dalam kedudukan:

1)      Kontak dengan dasar/permukaan pijakan luas

2)      Pusat gravitasi terletak rendah dan garis pusat gravitasi terletak di dalam benda

Keseimbangan Tubuh

Tubuh dalam status setimbang atau balans apabila gaya yang bekerja padanya saling meniadakan dan tubuh tetap dalam keadaan istirahat.

Bilamana ditinjau dari segi pusat gravitasi dan luas kontak, keseimbangan tubuh bisa tercapai dan ditingkatkan apabila :

1)      Letak pusat gravitasi direndahkan, misalnya pada posisi duduk atau tidur

2)      Peningkatan luas permukaaan penyangga misalnya dalam posisi tidur, posisi duduk, waktu berjalan, bertinju kedua kaki dilebarkan

Keseimbangan tubuh dapat dikurangi dengan cara :

1)      Meningkatkan pusat gravitasi, dengan cara angkat tangan ke atas, menjunjung barang di atas kepala

2)      Mengurangi dasar permukaan penyangga dengan cara menjinjit  atau berdiri dengan satu kaki

Sumber : Fisika Kedokteran ( dr J F Gabriel )

BIOMEKANIKA

Biomekanika merupakan ilmu yang membahas aspek-aspek mekanika dari gerakan-gerakan tubuh manusia. Biomekanika adalah kombinasi antara keilmuwan mekanika, antropometri dan dasar ilmu kedokteran.

Biomekanika adalah suatu ilmu yang menggunakan hukum-hukum fisika dan konsep keteknikan untuk mempelajari gerakan yang dialami oleh beberapa segmen tubuh dan gaya-gaya yang terjadi pada bagian tubuh tersebut selama aktivitas normal.

Biomekanika dapat diterapkan pada:

1. Merancang kembali pekerjaan yang sudah ada.
2. Mengevaluasi pekerjaan.
3. Penyaringan pegawai.
4. Tugas-tugas penanganan manual.

Tujuan mempelajari ilmu biomekanika antara lain:

1. Untuk menjelaskan tiap komponen dari seluruh sistem tubuh dan interaksinya.
2. Untuk mensimulasikan kondisi berbahaya, sulit untuk diukur atau waktu dan biaya yang dikeluarkan untuk melakukan sebuah pekerjaan.
3. Untuk memperkirakan resiko yang mungkin muncul dari sebuah pekerjaan dan memperkirakan beban maksimal yang aman untuk diangkat.

Hukum dasar Dalam Biomekanika

Dalam biomekanika memakai hokum dasar yang dirumuskan oleh Isaac Newton (1643-1727) untuk mempelajari gerakan mekanik pada manusia dan hewan. Newton mula-mula mengembangkan hokum gerakan dan menjelaskan gaya tarik gravitasi antara dua benda.

Hukum Newton sangat memadai dan banyak penggunaannya di dalam bidang astronomi, geologi, biomekanik dan teknik. Ada 3 hukum dasar mekanika yang dicetuskan oleh Newton, yaitu :

1. Hukum Newton pertama
2. Hukum Newton kedua
3. Hukum Newton ketiga

Hukum Newton Pertama

Hukum Newton ini dsebut pula hokum inersia ( kelembaman). Ini berarti setiap benda akan tetap berada dalam keadaan diam atau bergerak lurus beraturan, kecuali jika dipaksa untuk mengubah keadan itu oleh gaya-gaya yang berpengaruh padany a. Kelembaman melawan perubahan gerak, dan benda yang pejal sangat lembam, sehingga diperlukan gaya yang besar untuk mengubah geraknya

Hukum Newton pertama dipakai untuk mengukur suatu pengamatan

Hukun 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 dan searah. Apabila kedua besaran ini sebanding maka salah satu adalah sama dengan 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 :

F=ma   , dimana F = gaya yang bekerja (N)

m = massa benda ( Kg )

a = percepatan ( m/dt²)

Jika yang bekerja pada benda lebih dari satu gaya, maka :

ΣF = m a ; Σ F = jumlah vektor gaya yang  bekerja ( N )

Dalam komponen vektor :

ΣF_x = ma_x

ΣF_y = ma _y

ΣF_z = ma_z

Massa benda berlainan dengan berat benda, massa benda adalah kuantitas sklar sedangkan berat benda adalah gaya gravitasi yang bekerja pada benda tersebut dan merupakan kuantitas vector

Hukum Newton ketiga

Bilamana suatu benda A member gaya F pada suatu benda B, pada waktu bersamaan benda B memberi  gaya R pada benda A. Gaya R sama dengan gaya F tetapi mempunyai arah yang berlawanan

Hukum Newton ketiga sering dikatakan F_aksi = – F _reaksi ( arah berlawanan)

Gaya yang bekerja pada tubuh bisa dibagi menjadi gaya internal dan eksternal> gaya internal seperti gaya gesek, gaya normal dan gaya berat. Sedangkan gaya eksternal adalah gaya luar yang bekerja pada tubuh, seperti gaya tarik atau gaya dorong

Gaya Pada Tubuh dan Di Dalam Tubuh

Gaya merupakan suatu konsep umum yang dapat dirasakan secara intuisi bagi fisikawan atau seorang insinyur ataupun ahli kesehatan.

Ada gaya yang bekerja pada tubuh dan ada gaya yang yang berada dalam tubuh kita sendiri. Gaya yang bekerja pada tubuh ini dapat diketahui apabila kita menabrak suatu objek. Sedangkan gaya yang berada dalam tubuh, sering-sering tidak kita ketahui, padahal gaya itu ada, misalnya gaya otot yang menyebabkan mengalirnya darah dan paru-paru yang memperoleh udara darai tarikan nafas.

Newton telah membuat hokum gravitasi secara universal yang merupakan dasar asal mula gaya yang dikenal dengan gaya gravitasi. Hukum ini merupakan gaya tarik antara 2 benda, misalnya berat badan, ini merupakan gaya tarik bumi terhadap badan kita, terjadinya varises pada vena merupakan gaya tarik bumi terhadap aliran darah yang mengalir secara berlawanan.

Selain gaya gravitasi ada pula gaya listrik yaitu antara electron dan proton pada atom hydrogen. Ada pula 2 gaya lain yang fundamental/mendasar yaitu gaya inti kuat yang dihasilkan oleh proton dan gaya inti lemah yang dihasilkan electron (beta) dari inti atom.

Apabila ditinjau dari segi statis dan dinamisnya tubuh manusia maka gaya yang bekerja dalam tubuh manusia ini dibagi dalam dua tipe yaitu :

1. Gaya pada tubuh dalam keadaan statis
2. Gaya pada tubuh dalam keadaan dinamis

Gaya Pada Tubuh Dalam Keadaan Statis

Tubuh dalam keadaan statis/stasioner berarti tubuh dalam keadaan setimbang berarti pula jumlah gaya dalam segala arah sama dengan nol, dan jumlah momentum terhadap sumbu juga sama dengan nol. Sistem otot dan tulang dari tubuh manusia bekerja sebagai pengumpil.

Ada 3 macam system pengumpil yang bekerja dalam tubuh manusia, yaitu

a. Klas pertama system pengumpil, titik tumpuan terletak antar gaya berat dan gaya otot.. Contohnya pada kepala manusia, dimana pengumpil berada diantara gaya otot leher dan gaya berat kepala

b. Klas kedua system pengumpil, dimana gaya berat diantara titik tumpuan dan gaya otot. Contohnya saat kaki menjinjit, maka ujug kaki sebagai pengumpil, gaya berat tubuh di tengah telapak berada diantara pengumpil dan gaya tarik otot kaki ke atas

c. Klas ketiga system pengumpil, dimana gaya otot terletak diantara titik tumpuan dan gaya berat. Contoh pada lengan yang menggenggam bola dengan siku tegak lurus, maka  ujung siku sebagai pengumpil, dan gaya otot lengan keatas berada diantara pengumpil dan gaya berat bola yang digenggam

Dari ketiga klas ini, maka klas ketiga system pengumpil ini yang terumuj, kemudian klas kedua dan klas pertama

Analisa Gaya dan Kegunaan Klinik

Gaya yang bekerja pada suatu benda/tubuh manusia bisa merupakan gaya vertical, gaya horizontal, dan gaya bentuk sudut dengan bidang horizontal atau vertikal

Contoh soal :

saat seorang atlit tolak peluru akan melempar bola dalam keadaan se -timbang, maka tarikan otot deltoidus ( T) yang membentuk sudut 10⁰  dan berjarak 20 cm dari ujung pusat rotasi, harus melawan gaya berat lengan W1  yang berjarak 2x dari T dan gaya berat bola W2  yang berjarak 4x dari T. Jika W1 20 N dan berat bola  5 kg, berapa T .       ( g = 10 m/dt2 )

Jawab :

Dengan menggunakan hokum kedua Newton dan keseimbangan benda tegar maka didapat persamaan :

T sin 10⁰  x 0,2 – Wlengan x 0,4 – W bola x 0,8 = 0

Maka

2 Wlengan + 4 Wbola

T = ——————————

Sin 10⁰

Pengukuran, Besaran dan Satuan

Pengukuran adalah kegiatan membandingkan nilai besaran yang diukur dengan alat ukur yang ditetapkan sebagai satuan. Contoh: mengukur panjang meja dengan sebatang pensil (panjang meja sebagai besaran, pensil sebagai alat ukur, dan panjang pensil sebagai satuannya).

Proses Pengukuran

Pada abad ini, seiringh dengan pertumbuhan ilmu,  bilangan dan ketelitian dari  kuantitas dalam praktis klinik sangat ditingkatkan. Hal ini disebabkna karena pengukuran itu dapat memberikan informasi yang sangat berharga tentang gambaran keadaan tubuh dan hasil pengukuran dapat dipakai sebagai bahan perbandingan.

Dalam pengukuran fisik dibagi dalam 2 group yaitu :

1. Proses pengukuran pengulangan

Pada proses ini biasanya melibatkan sejumlah pengulangan perdetik, permenit, perjam dan sebagainya. Misalnya :pengukuran pernafasan  diperoleh nilai pernafasan rata-rata 15/mnt,  denyut nadi 70/mnt

2.  Proses pengukuran yang tidak ulang

Proses pengukuran ini hanya dilakukan sekali terhadap individu. Misalnya mengukur   substansi asing yang dikeluarkan lewat ginjal. , potensial aksi dari suatu sel saraf

Pada proses pengukuran ini perlu dperhatikan “ ketelitian ( accuracy) dan kebenaran ( precision).

Ketelitian menunjukkan pengukuran yang bagaimana memberikan pendekatan untuk memperoleh suatu standar

Contoh tinggi badan  1,765 m dengan ketelitian 0,003 m ( 33 mm) dibanding dengan patokan( standar ) meter . Pengukuran berkali-kali, lalu dirata-rata, dan dicari standar deviasi

Contoh :pengukuran sebanyak 25 x (n)., maka tekanan rata-rata :

Standar Deviasi

Kebenaran: berhubungan dengan kemampuan pengembalian dari suatu pengukuran tanpa memperdulikan ketelitian dalam pengukuran
Contoh :
Penderita yang diukur temperaturnya dalam 10 x
(36,1 ;36,0;36,2;36,1;36,4;36,3;36,0;36,3;36,4; dan 36,2 ^oC ), Temp tubuh normal 37 ^oC
Hasil ini menunjukkan kebenaran dalam pengukuran dengan nilai rata-rata 36,2 ^oC dan variasi 0,2 ^oC, Apabila dibandingkan dengan termometer standar tampak ada ketidaksempurnaan dari termometer yang dipakai, selisih pembacaan 3 ^oCKebenaran: berhubungan dengan kemampuan pengembalian dari suatu pengukuran tanpa memperdulikan ketelitian dalam pengukuran
Contoh :
Penderita yang diukur temperaturnya dalam 10 x
(36,1 ;36,0;36,2;36,1;36,4;36,3;36,0;36,3;36,4; dan 36,2 ^oC ), Temp tubuh normal 37 ^oC
Hasil ini menunjukkan kebenaran dalam pengukuran dengan nilai rata-rata 36,2 ^oC dan variasi 0,2 ^oC, Apabila dibandingkan dengan termometer standar tampak ada ketidaksempurnaan dari termometer yang dipakai, selisih pembacaan 3 ^oC

Registrasi

Registrasiadalah mencatat hasil-hasil yang diperoleh dari pengukuran. Registrasi penting untuk memperoleh informasi yang diperlukan

Dari hasil pengukuran belum bisa menentukan apa-apa tanpa membandingkan nilai yang ada. Dalam hasil penentuan bisa terjadi falsa positif dan negative

Falsa Positif

suatu penyimpangan ( error) yang terjadi dimana penderita dinyatakan menderita suatu penyakit padahal sama sekali tidak

2. Falsa negatif

suatu penyimpangan ( error) yang terjadi dimana penderita dinyatakan tidak sakit padahal penderita tersebut menderita suatu penyakit

A. BESARAN

Besaran adalah segala sesuatu yang dapat diukur dan dinyatakan dengan nilai.
Jika ditinjau dari arah dan nilainya, besaran dikelompokan menjadi dua, yaitu:

1. Besaran skalar, yaitu besaran yang hanya memiliki nilai tanpa memiliki arah. Contoh: massa, panjang, waktu, energi, usaha, suhu, kelajuan dan jarak.

2. Besaran vektor, yaitu besaran yang memiliki nilai dan arah. Contoh: gaya, berat, kuat arus, kecepatan, percepatan dan perpindahan.

Sedangkan, berdasarkan jenis satuannya, besaran dikelompokan menjadi dua, yaitu:

a.Besaran Pokok

Besaran pokok adalah besaran yang satuannya telah ditetapkan lebih dahulu dan tidak tersusun atas besaran lain. Besaran pokok terdiri atas tujuh besaran. Tujuh besaran pokok dan satuannya berdasarkan sistem satuan internasional (SI) sebagaimana yang tertera pada tabel berikut:

Tabel Besaran Pokok dan Satuannya

Besaran Pokok	Satuan SI
Massa	kilogram (kg)
Panjang	meter (m)
Waktu	sekon (s)
Kuat Arus	ampere (A)
Suhu	kelvin (K)
Intensitas Cahaya	candela (Cd)
Jumlah Zat	mole (mol)

Sistem satuan internasional (SI) artinya sistem satuan yang paling banyak digunakan di seluruh dunia, yang berlaku secara internasional.

b. Besaran Turunan

Besaran turunan merupakan kombinasi dari satuan-satuan besaran pokok. Contoh besaran turunan adalah luas suatu daerah persegi panjang. Luas sama dengan panjang dikali lebar, dimana panjang dan lebar keduanya merupakan satuan panjang. Perhatikan tabel besaran turunan, satuan dan dimensi di bawah ini

Tabel Besaran Turunan dan Satuannya

Besaran Turunan	Satuan SI
Gaya (F)	kg.m.s-2
Massa Jenis (p)	kg.m-3
Usaha (W)	kg.m2.s-2
Tekanan (P)	kg.m-1.s-2
Percepatan	m.s-2
Luas (A)	m2
Kecepatan (v)	m.s-1
Volume (V)	m3

B. SATUAN

Satuan adalah ukuran dari suatu besaran yang digunakan untuk mengukur. Jenis-jenis satuan yaitu:

 a. Satuan Baku

Satuan baku adalah satuan yang telah diakui dan disepakati pemakaiannya secara internasional tau disebut dengan satuan internasional (SI).
Contoh: meter, kilogram, dan detik.

Sistem satuan internasional dibagi menjadi dua, yaitu:
1. Sistem MKS (Meter Kilogram Sekon)
2. Sistem CGS (Centimeter Gram Second)

Tabel Satuan Baku

Besaran Pokok	Satuan MKS	Satuan CGS
Massa	kilogram (kg)	gram (g)
Panjang	meter (m)	centimeter (cm)
Waktu	sekon (s)	sekon (s)
Kuat Arus	ampere (A)	statampere (statA)
Suhu	kelvin (K)	kelvin (K)
Intensitas Cahaya	candela (Cd)	candela (Cd)
Jumlah Zat	kilomole (mol)	mol

b. Satuan Tidak Baku

Satuan tidak baku adalah satuan yang tidak diakui secara internasional dan hanya digunakan pada suatu wilayah tertentu.
Contoh: depa, hasta, kaki, lengan, tumbak, bata dan langkah.

Tabel Turunan Satuan InternationalTabel

Kuantitas	Satuan	Singkatan	Dimensi
Gaya	Newton	N	Kg m/sec2
Tekanan	Pascal	Pa ;N/m2	Kg/ msec2
Energi	Joule	J;Nm	Kg m2 /sec2
Tenaga	Watt	W;J/sec	Kg m2 /sec3
Frekuensi	Hertz	Hz	sec –1
Disintegrasi rate	Becquerel	Bq	sec –1
Dosis absorpsi	Gray	Gy; J/Kg	m2 /sec2
Frekuensi	Hertz	Hz	sec –1

Data Standard Manusia

Umur	30 tahun
Berat badan	690 N ( 154 lb)
Tinggi badan	172 cm
Massa	70 Kg
Luas permukaan	1,85 m2
Temperatur tubuh	37,0 oC
Basal Metabolisme	38 Kcal/ m2hr
Kebutuhan O2	260 ml/min
Produksi CO2	260 ml/mnt
Volume darah	5,2 lt
Cardiac output	5 lt / min
Tekanan darah	120/80 mm Hg
Heart rate	70 beat/min
Total lung capacity	6 lt
Breathing rate	15 / min
Muscle mass	30.000 g ( 43% dr massa badan
Breathing rate	15 / min
Muscle mass	30.000 g ( 43% dr massa badan

Fluida

FUIDA 2

Hukum Poiseuille dapat dituliskan :

p1 – p2 = V x 8 η L  / π r 4

Jika di analogkan dengan hukum Ohm:

V = I R, maka:

V = p1 – p2 = tegangan

I  = V = kecepatan alir

R = 8 η L  / π r 4

=  hambatan

Contoh soal :

Hitunglah tahanan Rs perifer total dari susunan pembuluh apabila  p1 – p2 = selisih tekanan rata-rata dalam aorta dan vena carva yaitu 100 – 2 = 98 mmHg. Volume denyut jantung = 90 cm3. frekuensi jantung = 72 menit

Jawab :

R = p1 – p2 / Kec alir

Kec alir = Vol /det

=  Vol x frekuensi

=  90 x 10 ^-6  x 72 x 60

R = 98 / ( 90 x 10 ^-6  x 72 x 60 )

=  252 N dt/ m⁵

Laju Endap dan Gaya Apung/Buoyansi

Benda yang jatuh ke dalam zat cair akan mengalami gaya :

1. Gaya Jatuh

G = 4/3 πr³ρg

ρ= massa jenis benda

g = gravitasi

r = jari-jari

2. Gaya Keatas ( Buoyant force) :

G_{ke atas} = 4/3 πr³ρ_og

ρ_o = massa jenis zat cair

3. Gaya hambatan( retarding force)-Stokes

G_hambat = 6 π r η v

v = kecepatan

r = jari-jari

η = viskous ( poise)

I Pl(Poiseulle) = 10 poise(N.sec/m²=Pa.s)

I poise (P) = Gaya panjang/luas kecepatan

Dari ketiga gaya diatas, maka gaya hambatan sama dengan selisih gaya gravitasi dan gaya keatas :

6 π r η v=4/3 πr³ρg – 4/3 πr³ρ_og

v =2r² / 9 η   x   g ( ρ- ρ_{o )}

r = jari-jari sel darah merah

v = kecepatan endap/sedimentasi

ρ = massa jenis sel darah

ρo = massa jenis plasma

g = gravitasi

η = viskousitas ( koefisien gesekan dalam )

Penentuan kecepatan sedimentasi digunakan pada pemeriksaan:

– Rheumatic

– Rheumatic fever

– Rheumatic heart desease

– Gout

Sel darah merah cenderung berkumpul/ bergerombol bersama dan jari-jari efektif      meningkat sehingga waktu pengetesan kecepatan sedimentasi akan tampak meningkat

Aliran Laminer dan Turbulensi

Aliran darah biasanya mengalir secara laminer ( streamline), tetapi pada beberapa tempat terjadi turbulensi, misalnya pada valvula jantung ( katup jantung )Apabila aliran darah hanya secara laminer saja, tidak mungkin bisa memperoleh informasi tentang keadaan jantung dengan Stetoskop. Tetapi dengan menggunakan alat pengukur tekanan darah , dan menggunakan pressure cuff, maka aliran darah akan dibuat turbulensi dan menghasilkan fibrasi sehingga bunyi jantung dapat di dengar dengan stetoskop.

Aliran laminer dapat diubah menjadi aliran turbulensi apabila pembuluh secara berangsur-angsur diciutkan jari-jarinya dan kecepatan aliran ditingkatkan sampai kecepatan kritis

Osborne Reynolds menentukan kecepatan kritis :

v_c = K  η / ρ r

v_c = kecepatan kritis

K = Konstanta Reynolds

= 1000 atau 2000 (untuk air atau darah )

η = Viskous ( pas )
ρ = massa jenis

Contoh soal :

Hitung kecepatan kritis dalam aorta orang dewasa. Jari-jari aorta 1 cm, kekentalan darah 4×10^-3 pas , massa jenis darah 10³ Kg/m³ dan konstanta Reynolds 1000

Jawab :

v_c = K  η / ρ r

=1000 x 4×10^-3   / 10³ x 1x 10^-2

= 4×10^-1  

= 0,4 m/dt

Alat Untuk Mengukur Tekanan zat cair

1.Tonometer

Untuk mengukur tekanan intraokuler apakah si penderita menderita glaukoma atau tidak. Satuan tonometer adalah Hg atau Torr. Harga normal tekanan intraokuler 12 – 23 mmHg

2. Sistometer

Untuk mengukur tekanan kandung kencing. Terdiri dari pipa kapiler yang mengandung skala dalam cm H₂O. Pipa ini dihubingkan dengan jarum melalui pipa karet

Hukum-Hukum yang Berlaku Dalam PernafasanHukum-Hukum yang Berlaku Dalam Pernafasan

1.Hukum Dalton ( Tekanan Parsial )

Suatu campuran dari beberapa gas, tiap-tiao membentuk kontribusi tekanan total seakan-akan gas itu berdiri sendiri

Udara : ~79 % nitrogen

21 % oksigen

0.5 % uap air

0,03 % karbon dioksida, gas inert

P_udara = P_nitrogen+P_oksigen +P_air  +P _{karbon dioksida}  +P _{gas-gas inert}

Tekanan Parsial oksigen :

P_O2 = 21/100   x 101, 3 = 21,27 kPa

2.Hukum Boyle:

PV = Konstan

3. Hukum Laplace

Tekanan pada gelombung alveolli berbanding terbalik terhadap radius dan berbanding    lurus dengan tegangan permukaan

P = 4γ/R  ;   γ = tegangan permukaan

R = jari-jari

P = tekanan

Alat Ukur Volume Paru-Paru

1.Spirometer

Untuk mengukur aliran udara yang masuk dan ke luar paru-paru dan dicatat dalam grafik volume perwaktu

2.Peak Flow rate

Untuk mengetahui udara ekspirasi maksimum (lt/mnt)

PERALATAN

Banyak peralatn yang terkait dengan kesehatan misalnya EKG, EEG, diatermi gelombang mikro, ultrasonic, tabung reaksi pipet, tang spatle, pinset bedah dan lain. Dari sekian banyak peralatan kesehatan, bisa dikatagorikan menjadi 4 yaitu :

1. Peralatan Elektronika ; peralatn yang menggunakan sumber data listrik, misalnya alat electrocardiography, electro encephalography, unit thermography, ventilator, unit monitor EKG dan lainlain
2. Peralatan dari bahan baku logam, dimana logam yang dipakai adalah nikel, alpaca, tembaga dan logam campuran. Contoh nya adalah forcep ekstraksi, gunting, pinset, jarum hecting dan lainlain
3. Peralatan dari bahan baku gelas, bahan yang digunakan adalah pyrex, fiber gelas. Contohnya yaitu ekstraksi vakum, pipet, tabung reaksi, burret dan lain-lain
4. Peralatan dari bahan baku karet/ plastik

Perawatan dan pemeliharaan peralatan laboratorium

Pengertian perawatan
Perawatan adalah kegiatan yang dilakukan untuk meningkatkan, mem¬pertahankan, dan mengembalikan peralatan dalam kondisi yang baik dan siap pakai. Dalam kaitannya dengan perawatan peralatan laboratorium, perawatan dimaksudkan sebagai usaha preventif atau pencegahan agar peralatan tidak rusak atau tetap terjaga dalam kondisi baik, siap beroperasi. Disamping itu perawatan juga dimaksudkan sebagai upaya untuk menyetel atau memperbaiki kembali peralatan laboratorium yang sudah terlanjur rusak atau kurang layak sehingga siap digunakan untuk kegiatan praktikum para siswa.

Jenis perawatan
Perawatan dapat dibedakan antara perawatan terencana dan perawatan tidak terencana. Secara jelas dapat dilihat pada skema dibawah ini.

1. Perawatan terencana
Perawatan terencana adalah jenis perawatan yang diprogramkan, diorganisir, dijadwal, dianggarkan, dan dilaksanakan sesuai dengan rencana, serta dilakukan monitoring dan evaluasi. Perawatan terencana dibedakan menjadi dua, yakni: perawatan terencana yang bersifat pencegahan atau perawatan preventif, dan perawatan terencana yang bersifat korektif.

a. Perawatan preventif
Perawatan preventif merupakan perawatan yang bersifat pencegahan, adalah sistem perawatan peralatan laboratorium yang secara sadar dilakukan melalui tahapan perencanaan, pengorganisasian, pelaksanaan, serta monitoring dengan tujuan untuk mencegah terjadinya gangguan kemacetan atau kerusakan peralatan laboratorium.
b. Perawatan korektif
Perawatan korektif merupakan perawatan yang bersifat koreksi, yakni sistem perawatan peralatan laboratorium yang secara sadar dilakukan melalui tahapan perencanaan, pengorganisasian, pelaksanaan, serta monitoring dengan tujuan untuk mengembalikan peralatan laboratorium pada kondisi standar, sehingga dapat berfungsi normal.

2. Perawatan tidak terencana
Perawatan tidak terencana adalah jenis perawatan yang bersifat perbaikan terhadap kerusakan yang tidak diperkirakan sebelumnya. Pekerjaan perawatan ini tidak direncanakan, dan tidak dijadwalkan. Umumnya tingkat kerusakan yang terjadi adalah pada tingkat kerusakan berat. Karena tidak direncanakan sebelumnya, maka juga disebut perawatan darurat.

 Tujuan perawatan laboratorium
Perawatan peralatan laboratorium memiliki beberapa tujuan yang mencakup:
a. Agar peralatan laboratorium selalu prima, siap dipakai secara optimal
b. Memperpanjang umur pemakaian
c. Menjamin kelancaran kegiatan pembelajaran
d. Menjamin keamanan dan kenyamanan bagi para pemakai
e. Mengetahui kerusakan secara dini atau gejala kerusakan
f. Menghindari terjadinya kerusakan secara mendadak
g. Menghindari terjadinya kerusakan fatal

Pengelola Perawatan Laboratorium
Pengertian pengelolaan
Pengelolaan atau sering disebut manajemen adalah proses mengelola sumber daya untuk mencapai suatu tujuan secara efektif dan efisien. Sumber daya yang dikelola meliputi 6 M, yakni: man, money, materials, machines, methods, dan minute (manusia, uang, bahan, mesin atau peralatan, metode atau cara, dan waktu). Sedangkan fungsi manajemen meliputi empat kegiatan, yakni: planning, organizing, actuating, dan controlling (perencanaan, pengorganisasian, pelaksanaan, dan pengontrolan). Dengan demikian manajemen dapat diartikan sebagai proses perencanaan, pengorganisasian, pelaksanaan, dan pengontrolan sumber daya manusia, biaya, bahan, mesin atau peralatan, metode atau cara, dan waktu untuk mencapai tujuan yang ditetapkan secara efektif dan efisien.
Efektifitas merupakan landasan untuk mencapai sukses. Jadi efektifitas berkenaan dengan derajat pencapaian tujuan baik secara eksplisit maupun implisit, yaitu seberapa jauh rencana dapat dilaksanakan dan seberapa jauh tujuan tercapai.Sedangkan efisiensi merupakan sumber daya minimal yang digunakan untuk mencapai kesuksesan itu. Jadi efisien berarti optimasi penggunaan sumber daya, yaitu yang termudah cara mengerjakannya, termurah biayanya, tersingkat waktunya, teringan bebannya, terpendek langkahnya.
Obyek perawatan laboratorium
Sebagai obyek laboratorium yang perlu dilakukan perawatan diantaranya adalah:
a. Ruang laboratorium, termasuk kebersihan lantai, kelembaban, ventilasi, penerangan.
b. Perabot atau meubeler laboratorium, seperti almari, meja percobaan, meja
kerja,rak, kursi.
c. Peralatan administrasi dan dokumentasi laboratorium, seperti komputer, dan
filenya, buku-buku manual.
d. Sumber jaringan listrik, stop kontak, sekring, lampu.
e. Training obyek dan perlatan dan mesin-mesin pelatihan.
f. Aparatur dan perlengkapan percobaan.
g. Instrumen dan alat-alat ukur
h. Spesimen dan bahan-bahan untuk praktikum

Peralatan perawatan yang sifatnya umum, sederhana, dan secara rutin sering dibutuhkan untuk melakukan pekerjaan perawatan peralatan sebaiknya dimiliki oleh setiap laboratorium.

Cara perawatan ( methodes)
Cara atau metode untuk melakukan pekerjaan perawatan peralatan laboratorium yang dapat dilakukan antara lain dengan cara:
a. Melakukan pencegahan, misalnya dengan memberi peringatan melalui gambar atau
tulisan, peraturan, tata tertib bagi pengguna laboratorium/bengkel, memberi bahan pengawet.
b.  Menyimpan, misalnya menyimpan peralatan laboratorium agar terhindar dari
kerusakan.
c. agar peralatan laboratorium selalu bersih dari kotoran yang dapat
merusak, misalnya debu dan uap air yang dapat menyebabkan terjadinya korosi.
d. Memelihara, misalnya dengan meminyaki peralatan mekanis, memberi makan hewan
percobaan.
e.  Memeriksa atau mengecek kondisi peralatan laboratorium untuk mengetahui adanya
gejala kerusakan.
f. Menyetel kembali atau tune-up, kalibrasi alat agar fasilitas atau peralatan dalam kondisi normal atau standar.
g.  Memperbaiki kerusakan ringan yang terjadi pada peralatan peralatan laboratorium pada batas tingakat kerusakan tertentu yang masih mungkin dapat diperbaiki sendiri, sehingga siap dipakai untuk praktikum mahasiswa.
h. Mengganti komponen-komponen peralatan peralatan laboratorium yang sudah rusak.

Berikut cara-cara yang di lakukan untuk pemeliharaan peralatan laboratorium:
a. Sebelum meninggalkan laboratorium biasakan dalam keadaan bersih terlebih dahulu. Jangan sekali-kali meninggalkan laboratorium dalam keadaan kotor karena dapat menimbulkan bibit-bibit penyakit.
b. Alat-alat laboratorium pada tempatnya, seperti bahan-bahan kimia kembalikan pada lemari yang telah tersedia.
c. Bersihkan meja dan lantai laboratorium menggunakan antiseptik agar meja tersebut tetap steril dan bebas dari kuman penyakit.
d. Cucilah dengan bersih semua alat-alat yang telah dipakai seperti tabung reaksi, pipet, kaca preparat, dll agar tetap steril dan siap untuk digunakan kembali.
e. Cepat laporkan pada guru atau pengawas laboratorium jika ada alat yang memerlukan perbaikan.
f.  Sekali-kali menggunakan alat laboratorium jika alat tersebut dalam kondisi buruk.
g. Gunakan alat-alat laboratorium tersebut sesuai dengan keperluan agar menjaga kestabilan alat tersebut.
h. .Matikan semua alat laboratorium yang terhubung dengan arus listrik jika alat tersebut tidak di gunakan kembali.

Sterilisasi

Sterilisasi atau suci hama yaitu proses menbunuh segala bentuk kehidupan mikro organism yang ada dalam sample/contoh, alat-alat atau limgkungan tertentu.

Teknik sterilisasi pada dasarnya dapat ditempuh melalui dua cara :

1.Sterilisasi secara fisis

2. Sterilisasi secara kimia

Sterilisasi secara Fisis :

1. Metode radiasi
2. Metode pemanasan dengan uap air dan pengaruh tekanan
3. Metode  pemanasan secara kering

Selamat bergabung di Blog KAMPUS EMAS Universitas Esa Unggul.

Cara mengirim tugas yang ditulis di blog ke web hybrid learning

1. Buka blog milik anda
2. Klik judul tulisan di blog yang akan dikirim atau di link ke web hybrid learning
3. Blok alamat blog yang muncul di kolom alamat situs (URL)
4. Klik ‘copy’ dengan mouse
5. Buka web hybrid learning
6. Klik nama mata kuliah yang muncul di halaman depan web hybrid learning, apabila mata kuliah tersebut belum ada, cari di daftar mata kuliah yang terdapat di fakultas masing-masing.
7. Klik judul tugas pada tampilan di bawah blok ’Topik perkuliahan’ (Topic outline)
8. Klik ‘Membuat/mengedit’ (Edit my submission).
9. Klik “paste” pada di “lembar penyerahan” dengan mouse
10. Blok tulisan tersebut
11. Klik gambar “sisipkan link web”
12. Klik “paste” pada kolom “URL” dengan mouse
13. Klik ‘OK”
14. Klik “Simpan perubahan” (save change)

Regards,
Departemen Dukungan Pembelajaran
Universitas Esa Unggul
[email protected]
021 567 4223 ext 240