Dokumen tersebut membahas tentang biomekanika yang menerangkan definisi biomekanika sebagai ilmu yang mempelajari penerapan prinsip-prinsip mekanika pada sistem biologi, serta menjelaskan hukum-hukum gerak Newton dan jenis-jenis gaya yang mempengaruhi gerak tubuh manusia.

1. 1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Keseimbangan dibutuhkan hampir diseluruh cabang olahraga yang mana
setiap cabang olahraga menerapkannya dengan cara yang berbeda. Disuatu
saat ada kalanya seorang atlet harus berada pada tingkat keseimbangan yang
tinggi dan ada kalanya seorang atlet harus berada pada tingkat keseimbangan
yang rendah. Dalam keseimbangan dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu:
a. Stabilitas berbanding lurus dengan luas dasar menumpu
b. Stabilitas berbanding lurus dengan besarnya jarak proyeksi jatuhnya
titik berat badan ketepi alas yang searah dengan arah gerakan
c. Stabilitas berbanding lurus dengan berat badan
d. Stabilitas berbanding terbalik dengan jarak besarnya antara titik berat
badan dan dengan besarnya menumpu
Untuk memperoleh stabilitas titik berat badan harus jatuh didalam bidang
dasar menumpu :
 Gaya geser
 Letak segmen-segmen badan
 Penglihatan dan faktor-faktor psikologis
 Faktor fisiologis
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang di atas dalam, maka penyusun merumuskan
masalah yang dihadapi adalah:
1. Apa definisi dari Biomekanika ?

2. 2
2. Apa penjelasan hukum newton pada gerak ?
3. Apa saja jenis-jenis gaya ?
4. Bagaimana gaya pada tubuh dan didalam tubuh ?
5. Bagaimana gerakan tubuh manusia dalam biomekanika ?
1.3 Tujuan Penulisan
1. Untuk mengetahui definisi Biomekanika.
2. Untuk mengetahui penjelasan tentang hukum newtom pada gerak
biomekanika.
3. Untuk mengetahui jenis-jenis gaya pada biomekanika.
4. Untuk mengetahui gaya pada tubuh dan didalam tubuh.
5. Untuk mengetahui gerak tubuh.
1.4 Manfaat Penulisan
Dapat mengetahui proses biomekanika, mengetahui berapa besar
biomekanika yang butuh dalam gerak, jenis-jenis, gaya, gerak tubuh.
1.5 Metode Penulisan
Dalam penulisan makalah ini penyusun menggunakan metode kepustakaan
yaitu dengan menggunakan literatur buku sebagai bahan acuan dalam
mendapatkan teori, konsep, dan model yang berhubungan dengan masalah
yang di bahas.
1.6 Sistematika Penulisan
HALAMAN JUDUL
KATA PENGANTAR
DAFTAR ISI
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
1.2 Rumusan Masalah
1.3 Tujuan Penulisan

3. 3
1.4 Manfaat Penulisan
1.5 Metode Penulisan
1.6 Sistematika Penulisan
BAB II PEMBAHASAN
2.1. Definisi Biomekanika
2.2 Hukum Newton Tentang Gerak
2.3 Jenis-Jennis Gaya
2.4 Gaya Pada Tubuh Dan Didalam Tubuh
2.5 Gerakan Tuuh Manusia
BAB III PENUTUP
3.1 Simpulan
3.2 Saran
DAFTAR PUSTAKA

4. 4
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Definisi Biomekanika
Mekanika adalah salah satu cabang ilmu dari bidang ilmu fisika yang
mempelajari gerakan dan perubahan bentuk suatu materi yang diakibatkan oleh
gangguan mekanik yang disebut gaya. Mekanika adalah cabang ilmu yang tertua
dari semua cabang ilmu dalam fisika. Tersebutlah nama-nama seperti Archimides
(287-212 SM), Galileo Galilei (1564-1642), dan Issac Newton (1642-1727) yang
merupakan peletak dasar bidang ilmu ini. Galileo adalah peletak dasar analisa dan
eksperimen dalam ilmu dinamika. Sedangkan Newton merangkum gejala-gejala
dalam dinamika dalam hukum-hukum gerak dan gravitasi.
Mekanika teknik atau disebut juga denagn mekanika terapan adalah ilmu
yang mempelajari peneraapan dari prinsip-prinpsip mekanika. Mekanika terapan
mempelajari analisis dan disain dari sistem mekanik. Biomekanika didefinisikan
sebagai bidang ilmu aplikasi mekanika pada system biologi. Biomekanika
merupakan kombinasi antara disiplin ilmu mekanika terapan dan ilmu-ilmu
biologi dan fisiologi. Biomekanika menyangkut tubuh manusia dan hampir semua
tubuh mahluk hidup. Dalam biomekanika prinsip-prinsip mekanika dipakai dalam
penyusunan konsep, analisis, disain dan pengembangan peralatan dan sistem
dalam biologi dan kedoteran.
Pada dasarnya biomekanika adalah cabang ilmu yang relatif baru dan sedang
berkembang secara dinamis. Akan tetapi sebenarnya bidang ilmu sudah eksis
sejak abad ke lima belas masehi ketika Leonardo Da Vinci (1452-1519) membuat
catatan akan siginikansi mekanika dalam penelitian-penelitian biologi yang dia
lakukan. Kontribusi dari para peneliti dalam bidang ilmu biologi, kedokteran,
ilmu-ilmu dasar, dan teknik mewarnai perkembangan biomekanika akhir-akhir ini.

5. 5
2.2 Hukum Newton Tentang Gerak
Hukum gerak Newton menghubungkan konsep gaya dan konsep gerak.
Gaya didefinisikan sebagai tarikan atau dorongan pada suatu benda sehingga
menyebabkan benda mengalami perubahan gerak atau perubahan bentuk.gaya
adalah besaran yang memiliki arah,misalnya gaya berat yang arahnya
kebawah.gaya untuk menggeserkan meja arahnya mendatar.jadi gaya termasuk
besaran vector (mempunyai nilai dan arah). Untuk menjumlahkan dan
mengurangkan suatu gaya dengan gaya lain, berlaku aturan-aturan berhitung
vector.Demikian pula halnya dengan penguraian gaya menjadi komponen-
komponennya. Jumlah gaya disebut resultan gaya-gaya yang dijumlahkan.
1. Hukum I Newton
“Sebuah benda dalam keadaaan diam atau bergerak dengan kecepatan
konstan. Akan tetap diam atau akan terius bergerak dengan kecepatan
konstan,kecuali ada gaya-gaya eksternal yang bekerja pada benda itu”.
Kecendrungan ini digambarkan dengan mengatakan bahwa benda mempunyai
kelembaman. Hukum I Newton disebut juga hokum kelembaman.Secara
matematis Hukum I Newton dapat dirumuskan sebagai berikut : ∑F= 0
Berdasarkan Hukum I Newton tersebut, berarti untuk benda yang semula
diam maka benda tersebut selamanya akan tetap diam. Sedangkan untuk benda
yang bergerak, akan bergerak terus,kecuali atas kendaraan yang
bergerak,kemudian tiba-tiba kendaraan di rem, maka penumpang akan terdorong
ke depan.Hal ini menunjukkan bahwa penumpang yang sedang bergerak bersama
kendaraan cenderung ingin bergerak .
2. Hukum II newton
“percepatan sebuah benda berbanding lurus dengan gaya total yang bekerja
padanya , dan berbanding terbalik pada massanya.arah percepatan sama dengan
arah gaya total yang bekerja padanya” :

6. 6
α = ∑F atau m =∑F = mα
F = gaya (dalam satuan Newton /N)
m = massa benda (kg)
a = percepatan (m/s2)
Hukum II newton menghubungkan antara deskripsi gerak dengan
penyebabnya yaitu gaya.hukum ini merupakan hubungan yang paling dasar pada
fisika.atas bidang datar yang licin.
Bayangkan anda mendorong sebuah benda yang gaya F dilantai yang licin
sekali sehingga benda itu bergerak dengan percepatan a. Menurut hasil percobaan,
jika gayanya diperbesar 2 kali ternyata percepatannya menjadi. 2 kali lebih besar.
Demikian juga jika gaya diperbesar 3 kali percepatannya lebih besar 3 .kali lipat.
Dan sini kita simpulkan bahwa percepatan sebanding dengan resultan gaya yang
bekerja..
3. Hukum III newton
“ketika suatu benda memberikan gaya pada benda kedua,benda kedua akan
memberikan gaya yang sama besar tetapi berlawanan arah terhadap benda yang
pertama”
Faksi = -Freaksi
F aksi = gaya yang bekerja pada benda
F reaksi = gaya reaksi benda akibat gaya aksi
Hukum ini terkadang dinyatakan juga dengan kalimat : “ untuk setiap aksi
ada reaksi yang sama dan berlawanan arah “. Maka hukum III newton sering
dinamakan hokum interaksi atau hukum aksi reaksi. Hukum ini menggambarkan
sifat penting dari gaya yaitu bahwa gaya-gaya selalu terjadi berpasangan. Untuk
menghindari kesalahpahaman perlu diketahiu bahwa gaya aksi reaksi yang
berpasangan bekerja pada benda yang berbeda .sebagai contoh, seorang yang
mendorong mobil yang terpasang rem tangannya , selam itu pula ia merasakan

7. 7
adanya dorongan kebelakang hal ini terjadi karena orang tersebut mendapat gaya
reaksi dari mobil yang menurut hukum III newton, sama besar namun berlawanan
arah dengan gaya yang diberikan pada mobil tersebut.
2.3 Jenis-jenis Gaya
a. Gaya gravitasi
Menurut galileo bahwa benda-benda yang dijatuhkan dekat permukaan
bumi akan jatuh dengan percepatan yang sama (g) jika hambatan udara dapat di
abaikan. Gaya yang dapat menyebabkan percepatan g disebut gaya gravitasi. Jika
diterapkan hukum II newton untuk gaya gravitasi, maka untuk percepatan a
digunakan percepatan kebawah atau g yang disebabkab oleh gravitasi. Berat
badan kita merupakan gaya gravitasi bumi terhadap tubuh kita ; terjadinya varises
pada vena merupakan gaya tarik gravitasi bumi terhadap aliran darah yang
mengalir secara berlawanan . dengan demikian, gaya gravitasi FG pada sebuah
benda,yang biasa disebut berat benda (diberi lambang W dari kata weight) dapat
di tulis sebagai :
FG = m.g , atau W = m.g
FG = W =berat benda (N)
m=massa benda (kg)
g = percepatan gravitasi bumi = 9,8m/s2
Berat adalah gaya gravitasi bumi (sering disebut gaya tarik bumi), karena itu
vector berat selalu berarah tegak lurus pada permukaan bumi menuju ke pusat
bumi.dengan demikian vektor berat suatu benda dibumi selalu digambarkan
berarah tegak lurus kebawah dimanapun posisi benda diletakkan, apakah bidang
horizontal, pada bidang miring maupun bidang tegak.
Istilah massa dan berat sering dikacaukan antara satu dengan yang
lainnya.massa tidak sama dengan berat.Massa adalah sifat dari benda itu sendiri

8. 8
(yaitu ukuran inersa benda tersebut, atau jumlah zatnya). Massa juga dapat
didefinisikan sebagai sifat intrinsic sebuah benda yang mengukur resistansinya
terhadap percepatan. Sedangkan berat adalah gaya gravitasi yang bekerja pada
sebuah benda. Jadi berat nadan kita adalah gaya gravitasi yang bekerja pada badan
kita.
Gaya gravitasi pada sebuah benda didekat permukaan bumi adalah berat
benda.gaya gravitasi yang dikerjakan oleh matahari pada bumi dan planet-planet
lain bertanggungjawab untuk mempertahankan planet-planet dalam orbitnya
mengelilingi matahari. Demikian pula, gaya gravitasi yang dikerjakan oleh bumi
pada bulan menjaga bulan dalam orbitnya yang mendekati lingkaran mengelilingi
bumi. Gaya gravitasi yang dikerjakan oleh bulan dan matahari pada lautan dibumi
bertanggungjawab pada peristiwa pasang surut.
b. Gaya Normal (N)
Gaya gravitasi bekerja pada sebuah benda ketika benda tersebut
jatuh.ketika benda dalam keadaan diam dibumi,gaya gravitasi pada benda
tersebut tidak hilang sebagaimana dapat diketahui jika ditimbang dengan neraca
pegas.
Dari hukum I Newton, gaya total pada benda yang tetap diam adalah nol. Pasti
ada gaya lain dalam benda tersebut untuk mengimbangi gaya gravitasi.apabila
kita berdiri diatas lantai, lantai tersebut memberikan gaya keatas. Lantai sedikit
tertekan kebawa oleh tubuh kita dan lantai akan memberikan gaya dorong
keatas.gaya yang diberikan lantai ini disebut gaya kontak,yang hanya terjadi jika
dua benda bersentuhan.ketika gaya kontak tegak lurus terhadap permukaan
kontak, gaya ini disebut gaya normal.Dalam hal ini gaya gravitasi (berat) dengan
gaya normal bukan termasuk pasangan gaya aksi reaksi,karena bekerja pada
benda yang sama.

9. 9
2.4 Gaya Pada Tubuh dan Didalam Tubuh
Gaya didefinisikan 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 gayayang bekerja.
Pergerakan pada tubuh terjadi karena adanya gaya yang bekerja. Ada gaya
yang bekerja pada tubuh dan gaya yang bekerja di dalam tubuh.
 Gaya pada tubuh : Gaya berat tubuh.
 Gaya dalam tubuh : Seringkali disadari pada Gaya otot jantung,
gaya otot paru-paru
Gaya pada tubuh ada 2 tipe :
1. Gaya pada tubuh dlm keadaan statis.
2. Gaya pada tubuh dalam keadaan dinamis.
Berikut ini adalah beberapa aspek gaya pada tubuh dalam keadaan statis:
2.4.1 Gaya Berat dan Gaya Otot sebagai Sistem Pengumpil
Tubuh dalam keadaan Statis berarti tubuh dlm keadaan setimbang, jumlah
gaya dan momen gaya yang ada sama dengan nol. Tulang dan otot tubuh manusia
berfungsi sebagai sistem pengumpil.
Ada 3 kelas sistem pengumpil :
a.Kelas Pertama
Titik tumpuan terletak diantara gaya berat dan otot
Contoh: kepala & leher
b. Klas Kedua
Gaya berat diantara titik tumpu dan gaya otot.
contoh: tumit menjinjit
c. Klas Ketiga
Gaya otot terletak diantara titik tumpuan dan gaya berat
Contoh: otot lengan.

10. 10
Gaya paling sering diterapkan untuk menstabilkan ekstremitas yang cedera
leher, punggung, atau area pelvik. Traksi terapeutik didapat dengan memberikan
tarikan pada kepala, tubuh atau anggota gerak menuju sedikitnya dua arah, mis:
tarikan traksi dan tarikan traksi lawannya. Gaya traksi – lawan atau gaya
keduanya biasanya berasal dari: >> berat tubuh pasien pada saat bertumpu atau
berat lain
2.5 Penerapan Analisa Gaya dalam Terapan Kesehatan
1. Gaya Berat Tubuh & Posisi Duduk yang menyehatkan Tulang
Belakang
Punggung adalah salah satu organ tubuh yang bekerja nonstop selama 24 jam.
Dalam keadaan tidur pun, punggung tetap menjalankan fungsinya untuk menjaga
postur tubuh. Punggung tersusun dari 24 buah tulang belakang (vertebrae),
dimana masing-masing vertebrae dipisahkan satu sama lain oleh bantalan tulang
rawan atau diskus. Seluruh rangkaian tulang belakang ini membentuk tiga buah
lengkung alamiah, yang menyerupai huruf S.
Lengkung paling atas adalah segmen servikal (leher), yang dilanjutkan dengan
segmen toraks (punggung tengah), dan segmen paling bawah yaitu lumbar
(punggung bawah). Lengkung lumbar inilah yang bertugas untuk menopang berat
seluruh tubuh dan pergerakan.
Berdasarkan data British Chiropractic Association, sekitar 32% populasi
dunia menghabiskan waktu lebih dari 10 jam sehari untuk duduk di depan meja
kerja. Separuh dari populasi tenrsebut tidak pernah meninggalkan meja kerja,
bahkan saat makan siang. Sementara itu, dua pertiga populasi menambah porsi
duduk tegak saat berada di rumah.
”Postur tubuh yang baik akan melindungi dari cedera sewaktu melakukan
gerakan karena beban disebarkan merata keseluruh bagian tulang belakang,”
ungkap Barbara Dorsch. Postur tubuh yang baik, lanjut dia, akan dicapai jika
telinga, bahu, dan pinggul berada dalam satu garis lurus ke bawah.
Duduk dalam posisi tegak 90 derajat, kerap menyebabkan timbulnya
pergerakan sendi belakang sehingga posisi tubuh tidak seimbang. Maka itu, posisi

11. 11
duduk santai dengan postur miring 135 derajat adalah posisi terbaik. Dalam posisi
ini, tulang belakang akan berada dalam posisi ideal, di mana tulang belakang
Kelebihan dari posisi ini adalah:
1. Posisi duduk dengan sudut kemiringan 135 derajat akan memperbaiki
sirkulasi darah di bagian bawah tubuh, sehingga dapat terhindar dari
gangguan varises, selulit, dan penggumpalan darah di kaki serta
mengurangi kelelahan di kaki. “Tubuh akan terasa lebih rileks, sehingga
mengurangi terjadinya ketegangan otot,” papar Barbara.
Duduk dengan posisi kemiringan 135 derajat juga akan menghasilkan
mobilitas yang lebih baik, mudah bergerak di atas kursi, dan lebih mudah
untuk naik turun kursi.
2. Traksi dalam Praktik Klinik
Traksi adalah tahanan yang dipakai dengan berat atau alat lain untuk
menangani kerusakan atau gangguan pada tulang dan otot. Tujuan dari
traksi adalah untuk menangani fraktur, dislokasim atau spasme otot
dalam usaha untuk memperbaiki deformitas dan mmpercepat
penyembuhan. Ada dua tipe utama dari traksi : traksi skeletal dan traksi
kulit, dimana didalamnya terdapat sejumlah penanganan.
Prinsip Traksi adalah menarik tahanan yang diaplikasikan pada bagian tubuh,
tungkai, pelvis atau tulang belakang dan menarik tahanan yang diaplikasikan pada
arah yang berlawanan yang disebut dengan countertraksi. Tahanan dalam traksi
didasari pada hokum ketiga (Footner, 1992 and Dave, 1995). Traksi dapat dicapai
melalui tangan sebagai traksi manual, penggunaan talim splint, dan berat
sebagaimana pada traksi kulit serta melalui pin, wire, dan tongs yang dimasukkan
kedalam tulang sebagai traksi skeletal (Taylor, 1987 and Osmond, 1999).
Traksi dapat dilakukan melalui kulit atau tulang. Kulit hanya mampu
menanggung beban traksi sekitar 5 kg pada dewasa. Jika dibutuhkan lebih dari ini
maka diperlukan traksi melalui tulang. Traksi tulang sebaiknya dihindari pada
anak-anak karena growth plate dapat dengan mudah rusak akibat pin tulang.

12. 12
Indikasi traksi kulit diantaranya adalah untuk anak-anak yang memerlukan
reduksi tertutup, traksi sementara sebelum operasi, traksi yang memerlukan beban
5 kg. Akibat traksi kulit yang kelebihan beban di antaranya adalah nekrosis kulit,
obstruksi vaskuler, oedem distal, serta peroneal nerve palsy pada traksi tungkai.
Traksi tulang dilakukan pada dewasa yang memerlukan beban > 5 kg,
terdapat kerusakan kulit, atau untuk penggunaan jangka waktu lama. Kontratraksi
diperlukan untuk melawan gaya traksi, yaitu misalnya dengan memposisikan
tungkai lebih tinggi pada traksi yang dilakukan di tungkai.
2.5 Gerakan Tubuh Manusia
Filosof Yunani Aristotle (384-322 SM) adalah orang yang pertama kali
melakukan studi secara sistematik terhadap gerakan tubuh manusia. Banyak
prinsip yang mendeskripsikan aksi dan karakteristik gemometri dari otot.
Walaupun penemuan Aristotele untuk menerangkan gerakan banyak mengandung
kontradiksi, usaha awal yang telah ia ristis menjado pondasi bagi studi berikutnya
seperti Galen (131-201), Galileo (1564-1643), Borelli (1608-1679), Newton
(1642-1727), dan Marey (1830-1904). Studi dari para filosof dan ilmuwan
tersebut telah mengakibatkan kita bisa membuktikan bahwa gerakan tubuh
manusia merupakan konsekuensi dari interkasi anatara otot dan gaya yang
diakibatkan oleh lingkungan sekitar tubuh manusia. Seperi yang ditulis oleh
Aristotele bahwa bianatang yang berjalan membuat posisisnya berubah dengan
menekan apa yang ada dibawahnya. Pernayataan ini menekankan bahwa dalam
studi gerakan harus menekankan pada (Higgins, 1985):
a. Pengkarateran interaksi fisik anatara hewan (manusia) dan lingkungan
sekitar.
b. Menetukan cara hewan (manusia) mengorganisasikan interkasi fisik
tersebut.
c. Dengan kerangka seperti ini maka gerakan tubuh system biologis dapat
diakui sebagai hasil interaksi system biologis dengan lingkungan

13. 13
sekelilingnya. Beberapa factor berikut turut menentukan interaksi
tersebut:
 Stuktur dari lingkunngan (bentuk dan stabilitas).
 Medan dari gaya (arah relatif terhadap gravitasi, kecepatan
gerakan).
 Stuktur dari sistem (susunan tulang, aktifitas otot, sususan
segment dari tubuh, ukuran, integrasi motorik yang dibutuhkan
untuk mendukung postur).
 Peranan dari keadaan psikologis (level keatifan, motivasi).
 Bentuk gerakan yang akan dikerjakan (kerangka dari organisasi
dari gerakan).
 Higgins menyatakan bahwa gerakan adalah bagian yang tak
terpisahkan dengan struktur yang mendukungnya dan lingkungan
yang mendefinisikannya.

14. 14
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Biomekanika didefinisikan sebagai bidang ilmu aplikasi mekanika pada
system biologi. Biomekanika merupakan kombinasi antara disiplin ilmu
mekanika terapan dan ilmu-ilmu biologi dan fisiologi. Biomekanika
menyangkut tubuh manusia dan hampir semua tubuh mahluk hidup. Dalam
biomekanika prinsip-prinsip mekanika dipakai dalam penyusunan konsep,
analisis, disain dan pengembangan peralatan dan sistem dalam biologi dan
kedokteran.
Filosof Yunani Aristotle (384-322 SM) adalah orang yang pertama kali
melakukan studi secara sistematik terhadap gerakan tubuh manusia. Banyak
prinsip yang mendeskripsikan aksi dan karakteristik geometri dari otot.
Walaupun penemuan Aristotle untuk menerangkan gerakan banyak
mengandung kontradiksi, usaha awal yang telah ia rintis menjadi pondasi bagi
studi berikutnya seperti Galen (131-201), Galileo (1564-1643), Borelli (1608-
1679), Newton (1642-1727), dan Marey (1830-1904). Studi dari para filosof
dan ilmuwan tersebut telah mengakibatkan kita bisa membuktikan bahwa
gerakan tubuh manusia merupakan konsekuensi dari interkasi antara otot dan
gaya yang diakibatkan oleh lingkungan sekitar tubuh manusia. Seperi yang
ditulis oleh Aristotle bahwa binatang yang berjalan membuat posisisnya
berubah dengan menekan apa yang ada dibawahnya.

15. 15
3.2 Saran
Makalah ini masih jauh dari kata sempurna maka dari itu saya ingin
meminta kritik dan saran dari pembaca serta kakak pembimbing agar
makalah yang saya buat bisa menjadi sempurna dan jauh lebih baik dari
sebelumnya, serta krtik dan saran yang sifatnya membangun dari para
pembaca mudah - mudahan bisa menjadikan makalah ini jauh lebih sempurna
dan bermanfaat bagi semuanya.