Biomekanika kesmas11

1. Suatu balok berada di papan es yang tidak adagaya geseknya. Pada balok tersebut dikenai gayasbb :

a. Gaya horisontal ke kanan sebesar 5N

b. Gaya horisontal ke kanan sebesar 5N dan ke kiri2 N

c. Gaya vertikal dengan Ѳ=30o sebesar 1 N dankekiri 2 N.

Jika massa benda sebesar 0.2 kg, carilahpercepatan dan arahnya untuk masing2 keadaan.

Penyelesaian :

a. ∑Fx=m.ax 5 kg.m.s-2=0.2kg.ax

ax=25m.s-2

b. ∑Fx=m.ax F1-F2=m.ax

(5-2) kg.m.s-2=0.2kg.ax ax=15m.s-2

c. ∑Fx=m.ax F3 cos Ѳ-F2=m.ax

(1 cos 30 - 2) kg.m.s-2=0.2kg.ax ax=-5.7m.s-2

2. Seorang pasien menjalani traksi kulit kaki, dimana ujung katrol diikatkan dengan kulitbetis kaki pasien dan beban. Kulit kaki ditarik oleh beben dengan arah vertikal kebawah. Jika massa betis 2 kg, massa beban 3 kg, koefisien gesek badan dengan papan0,5 dan koefien gesek tali katrol diabaikan.

a. Hitung percepatan sistem

b. Tegangan tali

a. Total gaya = m.a

Wb-fk = (mA+mB) a

mB.g-.f.mA.g = ((mA+mB).a

3.10-0.5.2.10=(3+2)a

a = 4 m.s-2

b. Gaya vertikal :

WB-T=mB.a

30 – T = 3.4

T = 18 N

y

x1 x2

m1 m2 x

n

nnpm

pm

mmm

xmxmxmx

umumscr

mm

xmxmx

...

..

:

21

2211

21

2211

Jarak titikengsel,%

Sendi Bagian tubuh Pusatmassa, % ketinggian

% massa

91.2 Dasartengkorak

Kepala 93.5 6.9

81.2 Sendi bahu Batang tubuhdan leher

71.1 46.1

62.2 Siku Lengan atas 71.7 6.6

46.2 Pergelangantangan

Lengan bawah 55.3 4.2

52.1 Pinggul Telapak tangan 43.1 1.7

28.5 Lutut Kaki atas (paha) 42.5 21.5

4.0 Pergelangankaki

Kaki bawah 18.2 9.6

Telapak kaki 1.8 3.4

Soal:

1. Seorang mahasiswa tingginya 160 cm, carilah pusat massa satu kakinya jika :

a. Kaki diluruskan

Jawab

a. Pengukuran dilakukan dari sendi pinggul kaki atas (x1), kaki bawah (x2), telapak kaki(x3)

X1=52.1-42.5=9.6 ; m1=21.5X2=52.1-18.2=33.9 ; m2=9.6X3=52.1-1.8=50.3 ; m3=3.4

Sehingga pusat massa kaki dari sendi pinggul= 52.1-20.4 = 31.7 % dari telapak kaki= 160 cm x 31.7/100 = 50.72 cm

4.20321

332211

mmm

xmxmxmxpm

1. 1. 3 orang memiliki massa berturut-

turut 50, 45 dan 60 kg, duduk diatasperahu karet dengan posisi dariujung perahu masing-masing 1, 4, 6 m. Carilah pusat massa!

1. 2. Jika ketiga orang tersebut massanya sama, berapa pusat massanya?

2. 3. 3 orang yang memiliki massa berbeda yaitum1, m2=2m1, dan m3=1.5 m2 dudukdiatas perahu karet dengan posisi dudukseperti soal no1, carilah pusat massanya!