commit to user
II-7
2.2 ANALISIS GERAK BIOMEKANIKA
Pada pengguna prosthetic, analisis biomekanika digunakan untuk mengetahui pola berjalan pengguna prosthetic apakah telah sesuai dengan pola
berjalan manusia normal Radcliffe and Foort, 1961. Hal tesebut diketahui dengan keseimbangan gaya dan momen pada kaki normal maupun kaki prosthetic
selama pengguna prosthetic berjalan dalam satu periode waktu.
2.6.1 Keseimbangan gerakan manusia
Susan J. Hall 1999 menyebutkan bahwa keseimbangan equilibrium merupakan karakteristik keadaan dimana terjadi keseimbangan gaya dan torsi
momen gaya pada tubuh manusia. Berdasarkan hukum Newton pertama, tubuh dalam kondisi equilibrium ketika dalam keadaan diam motionless atau bergerak
dengan kecepatan konstan. Ketika tubuh dalam keadaan diam sewaktu berdiri dengan satu kaki atau berdiri di atas papan keseimbangan hal ini disebut sebagai
static equilibrium. Tiga kondisi yang harus dipenuhi tubuh untuk mencapai kondisi static equilibrium, sebagai berikut:
1. Jumlah total gaya vertikal yang terjadi pada tubuh sama dengan nol.
2. Jumlah total gaya horisontal yang terjadi pada tubuh sama dengan nol.
3. Jumlah total torsimomen harus sama dengan nol.
∑F
x
= 0 ∑F
y
= 0 ∑t = 0.............................................................................. 2.1
dengan, Fx = Gaya Vertikal N Fy = Gaya Horisontal N
t = Torsi Nm
2.6.2 Gaya
Gaya dapat diartikan sebagai sebuah dorongan atau tarikan pada suatu benda. Gaya dapat menyebabkan suatu benda bergerak dengan arah dan
percepatan tertentu. Setiap gaya mempunyai karakteristik berupa besaran dan arah tertentu. Gaya didefinisikan sebagai hasil perkalian antara massa dengan
percepatan Hall, 1999. Satuan dasar dari gaya berdasarkan sistem metric adalah Newton N.
F = m x a.............................................................................. 2.2
commit to user
II-8
2.6.3 Torsi Momen
Selain bergerak sesuai arah bekerjanya, benda cenderung untuk memutar dalam suatu sumbu. Perputaran benda tersebut dikarenakan adanya gaya yang
menyebabkan perpindahan, atau disebut torsi. Torsi yang juga dikenal sebagai puntiran momen gaya merupakan hasil kali antara gaya dan lengan gaya.
t = F x d............................................................................... 2.3 dengan, F = Gaya pada suatu bendaN
d = Lengan momen m
Gambar 2.13 Sebuah momen
Sumber: Gudang Ilmu Fisika, 2010
Torsi merupakan besaran vektor, sehingga selain mempunyai besar, torsi juga mempunyai arah. Suatu vektor
t mempunyai arah tegak lurus terhadap bidang benda. Arah
t adalah tergantung pada arah berputarnya benda akibat gaya F dan d yang merupakan jarak gaya dari titik acuan sumbu 0. Apabila arah rotasi
berlawanan dengan putaran jarum jam, maka torsi bernilai positif. Sebaliknya, apabila arah rotasi searah dengan putaran jarum jam, maka arah torsi bernilai
negatif. Penentuan nilai momen positif atau negatif bisa saja berlainan, namun yang terpenting harus selalu konsisten dari awal. Untuk menentukan arah torsi,
kita menggunakan kaidah aturan tangan kanan. Dalam tubuh manusia, torsi dibangkitkan oleh otot di persendian yang
merupakan hasil dari gaya yang bereaksi di otot dengan jarak garis gaya otot dengan pusat persendian tersebut. Saat joint bergerak pada suatu jarak tertentu,
terjadi perubahan momen gaya pada otot yang melintasi persendian.Perubahan pada momen secara langsung akan menyebabkan jointtorque yang dibangkitkan
oleh otot.Satuan dasar dari momen dalam satuan SI adalah Newton-meter N.m.
commit to user
II-9
2.7 PENELITIAN SEBELUMNYA
