Makalah Biomekanika Olahraga

BAB I       

PENDAHULUAN

A.   Latar belakang

            Suatu materi yang diakibatkan oleh gangguan mekanika yang disebut gaya. Mekanika adalah sala satu cabang  ilmu dari dari bidang ilmu fisika yang mempelajari geraknan dan perubahan bentuk. Mekanika adalah cabang ilmu tertua darui semua cabang ilmu yang tertua dari semua cabang ilmu dalam fisik. Mekanika teknik atau disebut juga dengan mekanika terapan adalah ilmu yang mempelajari penerapan dan prinsip-prinsip mekanika.meknika terapn mempelajri analisis dan desain  dari sistem mekanika. Biomekannika didefenisikan bidang ilmu aflikasi mekanika pada sistem biologi.biomekanika merupakan kombinasi antara disipin ilmu mekaika terapan dan ilmu –ilmu biologi.biomekanika merupakan kombinasi antara disiplin ilmu ilmu meksniks terspan dan ilmu-ilmu biologi dan fisiologi.biomekanika menyangkut tubuh manusia dan hampir dan hampir seluru mahluk hidup.Dalam biomekanika prinsip-prinsip mekanika dipakain dalm penyusunan konsep,analisis, desain dan pembenangan peralatan dan sisem dalam  biologi dan kedolteran.

Manusia dalam gerakar merupakan kajia utama dalam ilmu keolaragaan.oleh karena itu, salha satu tujaun ilmu keolaragaan adalah memberikan pengaturan secara ilmiah tentang gerakan manusia dalam olaraga yang dilakukansecara efektif ,efesien dan dengan resiko cedrah yang sangat kecil.salah satu tujuan tersebut teleh diakomodasi dalam ilmu iomkanika olaraga sebagai cabang ilmu ilmu keolaragaan.

B.   Rumusan masalah

1.      Bagaimana konsep ilmiah dasar yang di apikasikan dalam bentuk gerak manusia

2.      Bentuk/model gerak dasar dalam olaraga sehingga mampu mengembangkanya dengan baika

3.      Bagaimana hukum newton tentang gerak

4.      Bagaimana asas dan bentuk biomekanika

C.    Tujuan

1.      Memahami  konsep ilmiah dasar yang di apikasikan dalam bentuk gerak manusia

2.      Memahami bentuk/model gerak dasar dalam olaraga sehingga mampu mengembangkanya dengan baika

3.      Mampu memahami hukum newton tentang gerak

4.      Mampu  memahami asas dan bentuk biomekanika 

BAB II

PEMBAHASAN   

A.   PENGERTIAN BIOMEKANIKA

 BiomekanikaMekanika adalah salah satu cabang ilmu dari bidang ilmu fisika yangmempelajari gerakan dan perubahan bentuk suatu materi yang diakibatkan olehgangguan mekanik yang disebut gaya. Mekanika adalah cabang ilmu yang tertuadari semua cabang ilmu dalam fisika. Tersebutlah nama-nama seperti Archimides(287-212 SM), Galileo Galilei (1564-1642), dan Issac Newton (1642-1727) yangmerupakan peletak dasar bidang ilmu ini. Galileo adalah peletak dasar analisa daneksperimen dalam ilmu dinamika. Sedangkan Newton merangkum gejala-gejaladalam dinamika dalam hukum-hukum gerak dan gravitasi.Mekanika teknik atau disebut juga denagn mekanika terapan adalah ilmuyang mempelajari peneraapan dari prinsip-prinpsip mekanika.

Mekanika terapan mempelajari analisis dan disain dari sistem mekanik. Biomekanika didefinisikansebagai bidang ilmu aplikasi mekanika pada system biologi. Biomekanikamerupakan kombinasi antara disiplin ilmu mekanika terapan dan ilmu-ilmubiologi dan fisiologi. Biomekanika menyangkut tubuh manusia dan hampir semuatubuh mahluk hidup. Dalam biomekanika prinsip-prinsip mekanika dipakai dalampenyusunan konsep, analisis, disain dan pengembangan peralatan dan sistemdalam biologi dan kedoteran.

Pada dasarnya biomekanika adalah cabang ilmu yang relatif baru dan sedangberkembang secara dinamis. Akan tetapi sebenarnya bidang ilmu sudah eksissejak abad ke lima belas masehi ketika Leonardo Da Vinci (1452-1519) membuatcatatan akan siginikansi mekanika dalam penelitian-penelitian biologi yang dialakukan. Kontribusi dari para peneliti dalam bidang ilmu biologi, kedokteran,ilmu-ilmu dasar, dan teknik mewarnai perkembangan biomekanika akhir-akhir ini.

 

B.   HUKUM NEWTON TENTANG GERAK

SHukum gerak Newton menghubungkan konsep gaya dan konsep gerak.Gaya didefinisikan sebagai tarikan atau dorongan pada suatu benda sehinggamenyebabkan benda mengalami perubahan gerak atau perubahan bentuk.gayaadalah besaran yang memiliki arah,misalnya gaya berat yang arahnya kebawah.gaya untuk menggeserkan meja arahnya mendatar.jadi gaya termasukbesaran vector (mempunyai nilai dan arah). Untuk menjumlahkan   suatu gaya dengan gaya lain, berlaku aturan-aturan berhitungvector.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 kecepatankonstan. Akan tetap diam atau akan terius bergerak dengan kecepatankonstan,kecuali ada gaya-gaya eksternal yang bekerja pada benda itu”.Kecendrungan ini digambarkan dengan mengatakan bahwa benda mempunyaikelembaman.

Hukum I Newton disebut juga hokum kelembaman.Secaramatematis Hukum I Newton dapat dirumuskan sebagai berikut : ∑F= 0Berdasarkan Hukum I Newton tersebut, berarti untuk benda yang semuladiam maka benda tersebut selamanya akan tetap diam. Sedangkan untuk bendayang bergerak, akan bergerak terus,kecuali atas kendaraan yangbergerak,kemudian tiba-tiba kendaraan di rem, maka penumpang akan terdorongke depan.Hal ini menunjukkan bahwa penumpang yang sedang bergerak bersamakendaraan cenderung ingin bergerak .2. Hukum II newton“percepatan sebuah benda berbanding lurus dengan gaya total yang bekerjapadanya , dan berbanding terbalik pada massanya.arah percepatan sama denganarah gaya total yang bekerja padanya” 6α = ∑F atau m =∑F = mαF = gaya (dalam satuan Newton /N)m = massa benda (kg)a = percepatan (m/s2)Hukum II newton menghubungkan antara deskripsi gerak denganpenyebabnya yaitu gaya.hukum ini merupakan hubungan yang paling dasar padafisika.atas bidang datar yang licin.Bayangkan anda mendorong sebuah benda yang gaya F dilantai yang licinsekali 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 yangbekerja..3. Hukum III newton“ketika suatu benda memberikan gaya pada benda kedua,benda kedua akanmemberikan gaya yang sama besar tetapi berlawanan arah terhadap benda yangpertama”Faksi = -FreaksiF aksi = gaya yang bekerja pada bendaF reaksi = gaya reaksi benda akibat gaya aksiHukum ini terkadang dinyatakan juga dengan kalimat : “ untuk setiap aksiada reaksi yang sama dan berlawanan arah “. Maka hukum III newton seringdinamakan hokum interaksi atau hukum aksi reaksi. Hukum ini menggambarkansifat penting dari gaya yaitu bahwa gaya-gaya selalu terjadi berpasangan. Untukmenghindari kesalahpahaman perlu diketahiu bahwa gaya aksi reaksi yangberpasangan bekerja pada benda yang berbeda .sebagai contoh, seorang yangmendorong mobil yang terpasang rem tangannya , selam itu pula ia merasakan

            Dorongan kebelakang hal ini terjadi karena orang tersebut mendapat gayareaksi dari mobil yang menurut hukum III newton, sama besar namun berlawananarah dengan gaya yang diberikan pada mobil tersebut. Jenis-jenis Gayaa. Gaya gravitasiMenurut galileo bahwa benda-benda yang dijatuhkan dekat permukaanbumi akan jatuh dengan percepatan yang sama (g) jika hambatan udara dapat diabaikan. Gaya yang dapat menyebabkan percepatan g disebut gaya gravitasi. Jikaditerapkan hukum II newton untuk gaya gravitasi, maka untuk percepatan adigunakan percepatan kebawah atau g yang disebabkab oleh gravitasi. Berat badan kita merupakan gaya gravitasi bumi terhadap tubuh kita ; terjadinya varisespada vena merupakan gaya tarik gravitasi bumi terhadap aliran darah yangmengalir secara berlawanan . dengan demikian, gaya gravitasi FG pada sebuahbenda,yang biasa disebut berat benda (diberi lambang W dari kata weight) dapatdi tulis sebagai :FG = m.g , atau W = m.gFG = W =berat benda (N)m=massa benda (kg)g = percepatan gravitasi bumi = 9,8m/s2Berat adalah gaya gravitasi bumi (sering disebut gaya tarik bumi), karena ituvector berat selalu berarah tegak lurus pada permukaan bumi menuju ke pusatbumi.dengan demikian vektor berat suatu benda dibumi selalu digambarkanberarah tegak lurus kebawah dimanapun posisi benda diletakkan, apakah bidanghorizontal, pada bidang miring maupun bidang tegak.Istilah massa dan berat sering dikacaukan antara satu dengan yanglainnya.massa tidak sama dengan berat.Massa adalah sifat dari benda itu sendiri

C.    ASAS DAN PRINSIP BIOMEKANIKA

            Pada pembahasan dasar – dasar asas dan prinsip biomekanika, hayan didiskusikan aspek – aspek dalam pendidikan jasmani yang berkenaan dengan biomekanik. Sedangkan pengkajian sejara mendalam akan dipelajari dalam mata kuliah tersendiri. Pada asas dan prinsip biomekanika ini, dipelajari tentang penggolongan gerak manusia. Menurut Broer, penggolongan tugas gerak manusia terbagia atas;

 1) tugas menggantung;

 2) tugas mendukung;

 3) tugas berkaitan dengan gerak tubuh atau objek;

 4) tugas berkenaan dengan tenaga.

             Salah satu nilai dari penggolongan gerak adalah untuk memahami hubungan antara berbagai aktivitas dalam satu kategori tertentu. Berikut akan dipaparkan mengenai tugas gerak manusia;

1) Tugas Menggantung Menurut Arma Abdoelah ( 1994 : 203 ) Tugas menggantung memainkan pran yang menonjol dalam evolusi kehidupan manusia. Kebanyakan tugas menggantung berhubungan dengan aktivitas dengan beberapa jenis cara bergantung dengan sepotong besi. Aktifitas menggantung yang umum dijumpai pada senam, aktivitas kesegaran jasmani, permainan anak yang menggunakan alat bergantung. Karena tubuh biasanya bergatung bebas gaya tarik bumi bekerja tidak berlawanan dengan aktifitas bergantung.

Beberapa asas biomekanik terlibat dalam berbagai macam aktivitas menggantung dengan berayun. Contoh yang paling mudah dipahami adalah asas pada pendulum ( bandul / anak lonceng ) serta gerak melingkar. Gerakan pada asas berayun dan menggantung dapat dijumpai pada aktivitas olahraga senam pada palang tunggal dan palang sejajar. Pada dasarnya, gerak pendulum atau bandul dikontrol oleh daya tarik bumi. Bila pendulum berayun, gerak keatas bergantung pada momentum yang dihimpun pada waktu gerakan kebawah. Gerakan berayun keatas dan selama berayun keatas mengurangi pengaruh gaya tarik bumi dan diperpanjang pada waktu berayun kebelakang dan kedepan bawah. Prinsip yang sama juga dapat dilihat melalui ilustrasi gambar berikut ini;

2) Tugas Mendukung Menurut Arma Abdoelah ( 1994 : 204 ) Gerak tubuh yang berkenaan dengan tugas mendukung atau menyanggah tubuh dalam atu posisi khusus, pada umumnya diperlukan untuk tugas gerak yang lain. Posisinya pun bervariasi dari vertical ke horisontal, dan pada umumnya berkaitan dengan sikap berdiri, berjalan, berlari, duduk, berlutut, dan sejenisnya. Posisi kepala berada dibawah pada aktivitas senam, merupakan bentuk aplikatif dari hukum mekanikal.

Keseimbangan atau stabilitas ( balancing ) digunakan dalam pelaksanaan asas mekanika. Keseimbangan tubuh dapat dibagi menjadi 3 jenis, yakni; keseimbangan

stabil, keseimbangan labil, keseimbangan normal           

Keseimbangan stabil terjadi bilamana :

1) Kontak dengan dasar/permukaan pijakan luas

2) Pusat gravitasi terletak redah dan garis pusat gravitasi terletak didalam benda;     

3) Pusat gravitasinya naik jika diberi gaya;

4) Munculnya gaya pemulih yang menyebabkan kembali ke posisi semula;

 5) Tenaga potensial bertambah.

Keseimbangan labil terjadi bilamana;

 1) pusat gravitasinya turun bilamana diberi gaya;

 2) posisi benda akan mengalami perubahan;

 3) tenaga potensial berkurang;

 4) garis pusat gravitasi jatuh diluas garis penyokong, dan dasar penyokong terlalu kecil.

Keseimbangan tubuh yang labil terjadi bila mana kita mengangkat salahsatu kaki dalam gerakan olaharaga atau pada gerakan penguluran. Saat salah satu kaki diangkat maka luas garis penyokong lebih kecil sehingga akan terjadi keseimbangan yang labil.Keseimbangan normal terjadi bilamana; pusat grafitasinya tidak berubah apabila diberi gaya; tenaga potensial bermabah.

Disisi lain keseimbangan tubuh tercapai dan meningkat bila:

 1) Letak pusat gravitasi direndahkan, spt posisi duduk atau berbaring.

 2) Peningkatan luas permukaan penyangga, spt posisi tidur, posisi duduk, berjalan dengan telapak kaki. Dan berkurang bila:

1) Menaikkan pusat gravitasi, dgn cara angkat tangan ke atas, menjunjung barang di atas kepala;

2) Mengurangi dasar permukaan penyangga, seperti berjalan menjinjit atau berjalan dengan satu kaki, atau keaadaan pada saat berlari cepat, dengan menggunakan ujung kaki sebagai tumpuan.

 3) Tugas Berkenaan Dengan Gerak Tubuh Atau Objek

Penggolongan tugas gerak ke-tiga menurut Broer ini berkenaan dengan tenaga yang timbul dalam tubuh ( syaraf, otot, atau kerangka ) untuk menggerakan tubuh atau bagian tubuh atau objek di luar tubuh. Tenaga yang diberikan oleh otot bekerja sama dengan sejumlah pengungkit yang deibentuk oleh persendian tubuh manusia. Asas –asas yang berhubungan dengan masalah tenaga ini termasuk diantaranya Hukum Gerak Newton, yang terdiri dari;

1.    Hukum Inersia.

    Hukum inersia merupakan hukum pertama Newton, menyatakan bahwa sebuah benda tetap dalam keaadaan diam atau gerak teratur dalam satu garis lurus, sekiranya tidak dipengaruhi oleh tenaga luar yang cukup untuk mengubah keaadaan semula. Sedangkan Aristoteles menyatakan bahwa kekuatan konstan diperlukan untuk menjaga sesuatu tetap bergerak.

     2.   Hukum Akselersi.

 hukum akselerasi merupakan hukim kedua Newton. Menyatakan bahwa benda digerakan oleh suatu tenaga, momentumnya ( m x a ) adalah proporsional atau sebanding dan satu arah dengan tenaga dan berbanding terbalik dengan berat ( mass/ m ) benda. Sebagai contoh perbedaan antara jalan dan lari pada dasarnya disebabkan perbedaan jumlah tenaga yang digunakan oleh otot untuk mendorong tubuh kedepan. Begitu pula, bola golf yang berhenti diatas rumput dipukul dengan tongkat golf, ia akan bergerak searah dengan gaya yang diberikan. Semakin besar gaya yang diberikan maka akan semakin besar akselerasi dan kecepatan nya. Semua gerak adalah hasil dari tenaga atau gaya tarik / gravitasi atau kedua duanya., dan deselerasi ( perlambatan ) adalah hasil dari gesekan atau gravitas. Jadi kombinasi dari tenaga – tenaga luar seperti halnya tahanan udara, gravitas, dan gesekan dengan rumput, menghambat gerak bola golf sehingga menghasilkan deselerasi (perlambatan) dan pada akhirnya berhenti.

3.    Hukum aksi reaksi.

 hukum ini merupakan hukum ketiga Newton yang menyatakan setiap ada aksi maka aka nada reaksi, yang arahnya berlawanan. Contoh yang dapat dilihat dalam olahraga adalah prinsip pada gerakan renang dan dayung, yakni gerakan dayungan renang arah belakang, maka akan menyebabkan dorongan yang besarnya sama kearah depan.Dalam tugas yang berkenaan dengan gerak tubuh dan objek ini juga mempelajari prinsip kerja pengungkit yang diaplikasikan dalam gerak pengumpil dan sendi pada manusia, macam pengungkit terdiri dari tiga jenis, yakni pengungkit jenis I, II, dan II, masing masing dijabarkan sebagai berikut; Pengungkit Jenis I, yakni Titik tumpuan terletak di antara gaya berat (W) dan gaya otot (M). contoh dalam gerak manusia adalah pada posisi diam/ tegak.

Pengungkit Jenis II, Gaya berat (W) di antara titik tumpuan dan gaya otot (M), contoh dalam gerak manusia adalah pada posisi jinjit
Pengungkit Jenis III, Gaya otot (M) di antara titik tumpuan dan gaya berat (W), Contoh: Posisi tangan mengangkat beban. Keuntungan Mekanis, “Perbandingan antara gaya otot (M) dan gaya berat (W)”

Serta, 4) Tugas Berkenaan Dengan Tenaga. Dalam banyak aktivitas olahraga, tubuh menerima satu tenaga dari satu objek seperti sebuah bola atau meberhentikan tubuh seperti mendarat dilantai pada senam pada palang tunggal.

D.    TEKNIK ANALISIS BIOMEKANIKA

Biomekanik akan lebih efektif bila asas dan hukum mekanika dapat didemonstrasikan dan dipelajari dalam laboratorium. Tekinik analisis biomekanik dapat diterangkan melalui penjabaran sebagai berikut;

1. Sinematografi

Teknik-teknik sinematografi menjadi sangat esensial untuk proses mengajar ,melatih dan untuk penelitian. Namun Taylor menyatakan bahwa banyak film dibuat bukan untuk tujuan penelitian (1971:51). Meningkatnya penggunaan fotoografi untuk mengumpulkan, menganalisis dan menilai data gerak, sedikit demi sedikit mengambil alih teknik observasi konvensional, sebab apa yang diamati tidak teliti karena hanya sebagian kecil dari gerk keseluruhan dapat diamati pada satu saat.

2. Elektromiografi

            Elektromiografi adalah satu metode mempelajari kerja dari otot-otot tertentu atau kelompok otot. Dengan menggunakan alat pencatat, rangsang elektris diberikan kepada otot agar otot berkontraksi dapat dicatat secara grafik, diukur dan dianalisis untuk sejumlah kebutuhan, termasuk informasi tentang koodinasi, kelelahan dan relaksasi.

3. Goniografi

Suatu aspek penting dalam gerak manusia yang berhubungan dengan system otot – rangka ( musculoskeletal ) adalah berkenaan dengan kerja pengumpil pada persendian. Teknik gonigrafik digunakan untuk mengukur posisi dan gerak dari persendian. Alat ini terdiri dari satu mekanisme engsel dan dua tangan, yang diikatkan pada persendian yang diteliti.

BAB III

PENUTUP

A.   Kesimpulan

BiomekanikaMekanika adalah salah satu cabang ilmu dari bidang ilmu fisika yangmempelajari gerakan dan perubahan bentuk suatu materi yang diakibatkan olehgangguan mekanik yang disebut gaya. Mekanika adalah cabang ilmu yang tertuadari semua cabang ilmu dalam fisika. Mekanika terapan mempelajari analisis dan disain dari sistem mekanik. Biomekanika didefinisikansebagai bidang ilmu aplikasi mekanika pada system biologi. Biomekanikamerupakan kombinasi antara disiplin ilmu mekanika terapan dan ilmu-ilmubiologi dan fisiologi. Biomekanika menyangkut tubuh manusia dan hampir semuatubuh mahluk hidup. Dalam biomekanika prinsip-prinsip mekanika dipakai dalampenyusunan konsep, analisis, disain dan pengembangan peralatan dan sistemdalam biologi dan kedoteran.

Pada dasarnya biomekanika adalah cabang ilmu yang relatif baru dan sedangberkembang secara dinamis. Akan tetapi sebenarnya bidang ilmu sudah eksissejak abad ke lima belas masehi ketika Leonardo Da Vinci (1452-1519) membuatcatatan akan siginikansi mekanika dalam penelitian-penelitian biologi yang dialakukan. Kontribusi dari para peneliti dalam bidang ilmu biologi, kedokteran,ilmu-ilmu dasar, dan teknik mewarnai perkembangan biomekanika akhir-akhir ini.

B.   Saran

Makalah ini masih jauh dari kata sempurna oleh karena itu kritik dan saran yang saya harapkan dari dosen pembimbing,agar makalah ini jauh lebi baik dari sebelumnya,dan kritik yang membangun dari pembaca, muda-mudahan makalah ini bias lebih sempurna lagi.