Fisika Kesehatan 3
satu besaran pokok. Gaya misalnya gaya berat ataupun gaya gravitasi merupakan besaran turunan sebagai hasil perkalian antara massa dengan percepatan.
Percepatan sendiri adalah besaran turunan yang merupakan perubahan kecepatan setiap selang waktu tertentu. Sementara itu, kecepatan juga merupakan besaran
turunan yang didefinisikan sebagai perubahan jarak setiap selang waktu tertentu. Oleh karena itu, gaya memiliki satuan kg.mdet
2
atau N singkatan dari Newton yang diambil dari nama Isaac Newton sebagai pencetus hukum gerak. Berikut ini
adalah besaran-besaran pokok dan beberapa contoh besaran turunan.
Besaran pokok Satuan
Besaran turunan Satuan
panjang jarak m
kecepatan mdet
massa kg
volume m
3
waktu sec atau det
luas m
2
temperatur K atau
o
C atau
o
F atau
o
R gaya
N atau kg.mdet
2
arus listrik A
energi J
intensitas cahaya Cd
daya W
jumlah zat mol
dan lain-lain
5. Besaran Vektor
Penanganan besaran vektor sangat berbeda dengan penanganan besaran skalar. Penjumlahan besaran skalar misalnya cukup dengan menjumlahkan nilai
dari masing-masing besaran tersebut. Sebagai contoh, bila di ruang penyimpanan darah terdapat 3 bungkus labu darah dengan volume masing-masing 200mL, maka
volume total darah dapat dijumlahkan dengan cara yang sederhana, yaitu 600mL. Berbeda halnya bila berhadapan dengan besaran vektor. Sebagai contoh, bila dua
orang perawat hendak mendorong strecher suatu alat dimana si pasien dapat ditidurkan di atasnya untuk memindahkan pasien dari suatu kamar rawat ke kamar
rawat yang lain. Agar kecepatan dorong menjadi besar maka kedua perawat tersebut harus mendorong strecher ke arah yang sama.
Jika kedua perawat tersebut mendorong strecher dengan arah
yang berlawanan, maka strecher tersebut dapat saja tidak
berpindah tempat. Katakanlah F
1
sebesar 4N adalah gaya yang dihasilkan oleh perawat pertama
dan F
2
sebesar 5N adalah gaya yang dihasilkan oleh perawat
kedua. Bila kedua perawat mendorong strecher ke arah yang sama seperti ditunjukkan
pada Gambar 1.1, maka gaya dorong total yang dihasilkan adalah hasil F
1
= 4N
Total gaya:
F
1
+
F
2
= 9N
F
2
= 5N
F
1
F
2
Gambar 1.1. Kedua perawat mendorong
strecher ke arah yang sama, sehingga menghasilkan gaya dorong total sebesar 9N
Pendahuluan
4 penjumlahan aljabar langsung dari kedua gaya tersebut, yaitu 9N. Bila kedua
perawat mendorong strecher dengan arah yang berlawanan lihat Gambar 1.2, penjumlahan aljabar langsung dapat dilakukan dengan memperhatikan arah kedua
gaya. Sebagai contoh acuan, arah vektor gaya F
2
adalah positif ke kanan dan vektor gaya F
1
adalah negatif ke kiri, sehingga cara penjumlahannya adalah -4N + 5N yang menghasilkan gaya dorong total sebesar 1N.
Dari kedua kasus tersebut jelaslah bahwa penjumlahan
kedua besaran vektor gaya F
1
dan F
2
memiliki hasil yang sangat bergantung pada arah
masing-masing gaya. Coba
perhatikan kasus dimana gaya F
1
yang membentuk sudut 60
o
terhadap gaya F
2
seperti ditunjukkan pada Gambar 1.3.
Pada kasus ini, dibutuhkan teknik tertentu sesuai dengan
aturan penjumlahan vektor untuk
menyelesaikannya. Untuk menjumlahkan kedua
vektor gaya tersebut secara aljabar pada arah gaya F
2
maka gaya
F
1
haruslah terlebih dahulu diproyeksikan sejajar
dengan vektor gaya F
2
karena penjumlahan aljabar dua buah
vektor atau lebih dapat dilakukan apabila arah vektor-
vektor tersebut berada pada satu garis lurus.
Dalam kasus yang ditunjukkan oleh Gambar 1.3, vektor gaya F
1
dapat diproyeksikan searah dengan F
2
. Hasil proyeksi vektor gaya F
1
ke arah gaya F
2
adalah F
1
cos 60
o
. Dengan demikian, kedua besaran vektor tersebut sudah dapat dijumlahkan secara aljabar. Tampak bahwa nilai total gaya pada kasus ketiga ini
berbeda dengan nilai total dari dua kasus sebelumnya. Artinya, jelaslah bahwa arah dari gaya-gaya yang akan dijumlahkan mempengaruhi nilai hasil
penjumlahannya. Teknik cerdik untuk menentukan arah dan besarnya gaya-gaya sangat dibutuhkan pada teknologi pengobatan secara mekanik. Lazim di dalam
dunia kesehatan bahwa untuk meluruskan tulang yang bengkok dapat dilakukan dengan menggunakan gaya pemberat dari suatu beban yang digantungkan padanya.
Arah gaya yang dihasilkan oleh beban didisain sedemikian rupa sehingga dapat dimanfaatkan secara efisien dan efektif untuk menarik tulang yang akan
diluruskan. F
1
= 4N
Total gaya: - F
1
+ F
2
= 1N searah
F
2
F
2
= 5N F
1
F
2
Gambar 1.2. Kedua perawat mendorong
strecher ke arah yang berlawanan, sehingga menghasilkan gaya dorong total sebesar 1N
F
1
Total gaya: 4 cos 60
o
N + 5N = 7N 60
o
F
1
cos 60
o
F
2
F
2
= 5N
F
1
= 4N
Gambar 1.3. Kedua perawat mendorong
strecher ke arah yang berlainan kedua arah membentuk sudut 60
sehingga menghasilkan gaya dorong total sebesar 7 N
Fisika Kesehatan 5
6. Fenomena Tekanan di dalam Tubuh
