Fisika | Just another Esa Unggul Weblog site

Bahan Presentasi Semester Genap

RENCANA PEMBELAJARAN SEMESTER:

BAHAN PRESENTASI:

  1. 1. Biomekanika
  2. 2. Biomekanika
  3. 3. Fisika Olahraga
  4. 4. Peralatan
  5. 5. Energi Tubuh
  6. 6. Fluida 1
  7. 7. Fluida 2
  8. 8. Bioakustik
  9. 9. Suhu,Panas Dan Energi Internal
  10. 10. Bio Optik
  11. 11. Bio Listrik
  12. 12. Kelistrikan Dan Kemagnetan Dalam Tubuh
  13. 13. Spektroskopi
  14. 14. Terapi Radiasi

BAHAN PENGAYAAN:

  1. Blog Dosen 1
  2. Blog Dosen 2
  3. Blog Dosen 3

DAFTAR PUSTAKA:

  1. Buku 1
  2. Buku 2
  3. Buku 3

PENILAIAN:

  1. Kehadiran 10%
  2. Tugas 20%
  3. UTS 30%
  4. UAS 40%

DOSEN PENGAMPU :

  1. 5067 – Safitri M
  2. 6982 – Dudung Angkasa
  3. 6937 – Eddy Purwoto Boedijono
  4. 5543 – Marzuki Silalahi
  5. 7480 – Septian Rahmat Adnan
  6. 7431 – Ariyo Prabowo Hidayanto
  7. 7462 – Harizal

CAHAYA

Cahaya

Cahaya adalah gelombang longitudinal, dan bisa juga bersifat sebagaifoton. Sebagai gelombang, maka cahaya yang akan mengenai permukaan akan mengalami pemantulan, pembiasan dan penyerapan. Pada topik ini akan dibahas pemantulan danpembiasan pada permukaan datar dan sferis, yang diawali dengan sejarah penemuannya

Untuk selengkapnya, silahkan bacaCahaya

Pengukuran

Pengukuran, Besaran dan Satuan

 

Pengukuran adalah kegiatan membandingkan nilai besaran yang diukur dengan alat ukur yang ditetapkan sebagai satuan. Contoh: mengukur panjang meja dengan sebatang pensil (panjang meja sebagai besaran, pensil sebagai alat ukur, dan panjang pensil sebagai satuannya).

 

Proses Pengukuran

 

Pada abad ini, seiringh dengan pertumbuhan ilmu,  bilangan dan ketelitian dari  kuantitas dalam praktis klinik sangat ditingkatkan. Hal ini disebabkna karena pengukuran itu dapat memberikan informasi yang sangat berharga tentang gambaran keadaan tubuh dan hasil pengukuran dapat dipakai sebagai bahan perbandingan.

Dalam pengukuran fisik dibagi dalam 2 group yaitu :

  1. Proses pengukuran pengulangan

Pada proses ini biasanya melibatkan sejumlah pengulangan perdetik, permenit, perjam dan sebagainya. Misalnya :pengukuran pernafasan  diperoleh nilai pernafasan rata-rata 15/mnt,  denyut nadi 70/mnt

2.  Proses pengukuran yang tidak ulang

Proses pengukuran ini hanya dilakukan sekali terhadap individu. Misalnya mengukur

substansi asing yang dikeluarkan lewat ginjal. , potensial aksi dari suatu sel saraf

 

Pada proses pengukuran ini perlu dperhatikan “ ketelitian ( accuracy) dan kebenaran ( precision).

Ketelitian menunjukkan pengukuran yang bagaimana memberikan pendekatan untuk memperoleh suatu standar

Contoh tinggi badan  1,765 m dengan ketelitian 0,003 m ( 33 mm) dibanding dengan patokan( standar ) meter . Pengukuran berkali-kali, lalu dirata-rata, dan dicari standar deviasi

 

Contoh :

pengukuran sebanyak 25 x (n)., maka tekanan rata-rata :

 

 

Standar Deviasi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Kebenaran: berhubungan dengan kemampuan pengembalian dari suatu pengukuran tanpa memperdulikan ketelitian dalam pengukuran
Contoh :
Penderita yang diukur temperaturnya dalam 10 x
(36,1 ;36,0;36,2;36,1;36,4;36,3;36,0;36,3;36,4; dan 36,2 oC ), Temp tubuh normal 37 oC
Hasil ini menunjukkan kebenaran dalam pengukuran dengan nilai rata-rata 36,2 oC dan variasi 0,2 oC, Apabila dibandingkan dengan termometer standar tampak ada ketidaksempurnaan dari termometer yang dipakai, selisih pembacaan 3 oC Kebenaran: berhubungan dengan kemampuan pengembalian dari suatu pengukuran tanpa memperdulikan ketelitian dalam pengukuran
Contoh :
Penderita yang diukur temperaturnya dalam 10 x
(36,1 ;36,0;36,2;36,1;36,4;36,3;36,0;36,3;36,4; dan 36,2 oC ), Temp tubuh normal 37 oC
Hasil ini menunjukkan kebenaran dalam pengukuran dengan nilai rata-rata 36,2 oC dan variasi 0,2 oC, Apabila dibandingkan dengan termometer standar tampak ada ketidaksempurnaan dari termometer yang dipakai, selisih pembacaan 3 oC

 

Registrasi

 

Registrasi adalah mencatat hasil-hasil yang diperoleh dari pengukuran. Registrasi penting untuk memperoleh informasi yang diperlukan

Dari hasil pengukuran belum bisa menentukan apa-apa tanpa membandingkan nilai yang ada. Dalam hasil penentuan bisa terjadi falsa positif dan negative

 

Falsa Positif

suatu penyimpangan ( error) yang terjadi dimana penderita dinyatakan menderita suatu penyakit padahal sama sekali tidak

2. Falsa negatif

suatu penyimpangan ( error) yang terjadi dimana penderita dinyatakan tidak sakit padahal penderita tersebut menderita suatu penyakit

 

A. BESARAN

Besaran adalah segala sesuatu yang dapat diukur dan dinyatakan dengan nilai.
Jika ditinjau dari arah dan nilainya, besaran dikelompokan menjadi dua, yaitu:

 

1. Besaran skalar, yaitu besaran yang hanya memiliki nilai tanpa memiliki arah. Contoh: massa, panjang, waktu, energi, usaha, suhu, kelajuan dan jarak.

2. Besaran vektor, yaitu besaran yang memiliki nilai dan arah. Contoh: gaya, berat, kuat arus, kecepatan, percepatan dan perpindahan.

 

Sedangkan, berdasarkan jenis satuannya, besaran dikelompokan menjadi dua, yaitu:

 

 

 

 

a.Besaran Pokok

 

Besaran pokok adalah besaran yang satuannya telah ditetapkan lebih dahulu dan tidak tersusun atas besaran lain. Besaran pokok terdiri atas tujuh besaran. Tujuh besaran pokok dan satuannya berdasarkan sistem satuan internasional (SI) sebagaimana yang tertera pada tabel berikut:

Tabel Besaran Pokok dan Satuannya

Besaran Pokok

Satuan SI

Massa

kilogram (kg)

Panjang

meter (m)

Waktu

sekon (s)

Kuat Arus

ampere (A)

Suhu

kelvin (K)

Intensitas Cahaya

candela (Cd)

Jumlah Zat

mole (mol)

Sistem satuan internasional (SI) artinya sistem satuan yang paling banyak digunakan di seluruh dunia, yang berlaku secara internasional.

 

b. Besaran Turunan

 

turunan merupakan kombinasi dari satuan-satuan besaran pokok. Contoh besaran turunan adalah luas suatu daerah persegi panjang. Luas sama dengan panjang dikali lebar, dimana panjang dan lebar keduanya merupakan satuan panjang. Perhatikan tabel besaran turunan, satuan dan dimensi di bawah ini.

 

Tabel Besaran Turunan dan Satuannya

Besaran Turunan

Satuan SI

Gaya (F)

kg.m.s-2

Massa Jenis (p)

kg.m-3

Usaha (W)

kg.m2.s-2

Tekanan (P)

kg.m-1.s-2

Percepatan

m.s-2

Luas (A)

m2

Kecepatan (v)

m.s-1

Volume (V)

m3

 

B. SATUAN

Satuan adalah ukuran dari suatu besaran yang digunakan untuk mengukur. Jenis-jenis satuan yaitu:

 

a. Satuan Baku

 

Satuan baku adalah satuan yang telah diakui dan disepakati pemakaiannya secara internasional tau disebut dengan satuan internasional (SI).
Contoh: meter, kilogram, dan detik.

Sistem satuan internasional dibagi menjadi dua, yaitu:
1. Sistem MKS (Meter Kilogram Sekon)
2. Sistem CGS (Centimeter Gram Second)

 

 

 

Tabel Satuan Baku

Besaran Pokok

Satuan MKS

Satuan CGS

Massa

kilogram (kg)

gram (g)

Panjang

meter (m)

centimeter (cm)

Waktu

sekon (s)

sekon (s)

Kuat Arus

ampere (A)

statampere (statA)

Suhu

kelvin (K)

kelvin (K)

Intensitas Cahaya

candela (Cd)

candela (Cd)

Jumlah Zat

kilomole (mol)

mol

 

b. Satuan Tidak Baku

 

Satuan tidak baku adalah satuan yang tidak diakui secara internasional dan hanya digunakan pada suatu wilayah tertentu.
Contoh: depa, hasta, kaki, lengan, tumbak, bata dan langkah.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tabel Turunan Satuan InternationalTabel

 

Kuantitas Satuan Singkatan Dimensi
Gaya Newton N Kg m/sec2
Tekanan Pascal Pa ;N/m2 Kg/ msec2
Energi Joule J;Nm Kg m2 /sec2
Tenaga Watt W;J/sec Kg m2 /sec3
Frekuensi Hertz Hz sec -1
Disintegrasi rate Becquerel Bq sec -1
Dosis absorpsi Gray Gy; J/Kg m2 /sec2
Frekuensi Hertz Hz sec -1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Data Standard Manusia

Umur 30 tahun
Berat badan 690 N ( 154 lb)
Tinggi badan 172 cm
Massa 70 Kg
Luas permukaan 1,85 m2
Temperatur tubuh 37,0 oC
Basal Metabolisme 38 Kcal/ m2hr
Kebutuhan O2 260 ml/min
Produksi CO2 260 ml/mnt
Volume darah 5,2 lt
Cardiac output 5 lt / min
Tekanan darah 120/80 mm Hg
Heart rate 70 beat/min
Total lung capacity 6 lt
Breathing rate 15 / min
Muscle mass 30.000 g ( 43% dr massa badan
Breathing rate 15 / min
Muscle mass 30.000 g ( 43% dr massa badan

 

 

 

 

Sumber : Fisika Kedokteran; dr J F Gabriel

BIO OPTIK

Bio Optik

BIO OPTIK

 

Pengertian Biooptik ..

Biooptik, tersusun atas kata bio dan optik. Bio berkaitan dengan makhluk hidup/ zat hidup atau bagian tertentu dari   makhluk hidup, Sedangkan optik dikenal sebagai bagian ilmu fisika yang berkaitan dengan cahaya atau berkas sinar.

Secara spesifik ada klasifikasi Optik geometri dan optika fisis. Fokus utama dibiooptik adalah terkait dengan indera penglihatan manusia, yaitu mata.

Mata menjadi alat optik yang paling penting pada manusia atau makhluk hidup.

Continue reading BIO OPTIK

Energi Tubuh

Energi Tubuh

ENERGI TUBUH

Energi dari suatu benda adalah ukuran dari kesanggupan benda tersebut untuk melakukan suatu usaha. Dalam ilmu fisika energi terbagi dalam berbagai macam/jenis, antara lain :

– energi potensial
– energi kinetik/kinetis
– energi panas
– energi air
– energi batu bara
– energi minyak bumi
– energi listrik
– energi matahari
– energi angin
– energi kimia
– energi nuklir
– energi gas bumi
– energi ombak dan gelombang
– energi minyak bumi
– energi mekanik/mekanis
– energi cahaya
– energi listrik- dan lain sebagainya

Continue reading Energi Tubuh

Fluida 1

FLUIDA

 

Fluida atau zat alir meliputi zat cair dan gas. Zat cair meliputi air, darah, asam, air laut dan sebagainya. Zat gas meliputi udara, oksigen, nitrogen, CO2 dsb

Hukum-hukum yang berlakyu pada air berlaku pada zat cair lainnya. Walupun zat cair dan gas tergolong dalam fluida namun terdapat perbedaan antar kedua cat alir tersebut
Perbedaan zat cair dan gas

 

Zat Cair

Zat Gas

-Molekul-molekul terikat secara longgar

-Tekanan yang terjadi karena grafitasi

-Tekanan terjadi secara tegak lurus pada

bidang

- Molekul bergerak bebas dan saling

tumbukan

– Tekanan bersumber pada perubahan

momentum

– Tekanan terjadi tidak tegal lurus

 

 

Hidrodinamika

 

Penelitian mengenai zat cair yang mengalur disebut Hidrodinamika, penelitian ini sangat rumit, meliputi tekanan, kecepatan alir, lapisan-lapisan zat cair yang melakukan gesekan dan sebagainya

 

Besaran-Besaran dalam hidrodinamika  yang sering digunakan adalah

 

  1. Rapat massa ( ρ ) :

 

ρ =  m / V

m = massa

V = volume

Satuan: Kg/m3

 

  1. Tekanan ( P ) :

 

P = F / A

F = gaya normal

A = luas permukaan

Satuan : N/m2 = Pascal ( Pa )

 

 

 

 

 

 

Satuan- satuan tekanan  dalam kesehatan :

 

Satuan

Keterangan

lb/inci2 (psi) Tabung gas, tekanan ban mobil
mmHg Tekanan darah arteri
cmH2O Tekanan vena sentral
Pa / kPa Gas darah
Atmosfir (Atm) Tabung gas, autoklaf
Bar Tabung gas, tekanan minyak pada mobil
Torr(1Torr=1mmHg) Pengukur vakum

 

Prinsip-prinsip dasar pada fluida :

 

1. Prinsip Pascal

 

Tekanan yang diberikan pada suatu fluida tertutup diteruskan tanpa berkurang besarnya

pada setiap bagian fluida dan dinding-dinding dimana fluida tersebut berada

 

2. Prinsip Archimides :

 

Bila sebuah benda seluruhnya atau sebagian dicelupkan kedalam fluida yang diam,

akan mendapat gaya apung keatas seberat fluida yang dipindahkan oleh benda tersebut

 

 

Untuk melakukan suatu penelitian perlu suatu pendekatan. Bernoulli telah berhasil menurunkan rumus dengan meletakkan persyaratan-persyaratan atau pendekatan khusus yaitu :

 

1.Tunak ( steady )

Aliran fluida yang kecepatan(v) tiap partikel fluida pada suatu titik tertentu adalah

tetap,baik besar maupun arahnya

 

2.Tak Rotasional

Zat cair mengalir secara stasioner ( tidak berubah ) dalam hal kecepatan, arat maupun

besarnya. Aliran fluida pada tiap titik elemen fluida tidak memiliki momentum sudut

terhadap titik tersebut.

 

3.Tak Kompresibel ( Tak Termampatkan )

Aliran fluida tidak berubah rapat massanya ketika mengalir melaui sebuah pembuluh

dan mengalir sejumlah cairan yang sama besarnta ( kontiunutitas)

 

4.Non viskos ( tak kental ), tidak ada ada geseran dalam

 

 

 

 

Berdasarkan persyaratan diatas, keluarlah hukum kinetis yang juga dikenal dengan persamaan Bernoulli

 

p + ½ ρV2 + ρg h= konstan

ρ = rapat massa ;

h = ketinggian

p = tekanan

V = kecepatan alir

 

Dengan menggunakan persamaan ini dapat menghitung kecepatan aliran zat cair. Alat yang diapkai adalh Venturimeter. Kecepatan gerak benda dalam cat cair dapat pula ditentukan dengan menggunakan tabung pitot dan dapat pula menghitung gerakan udara

 

Tekanan dan aliran darah

 

Tekanan darah sama dengan tekanan hidrostatik ,  bervariasi tergantung lokasi pengukuran: dada (90 mmHg), kepala(58mmHg), kaki (202 mmHg). Jantung adalah titik referensi standar untuk pengukuran tekanan darah

 

Hukum Pascal pada tekanan darah

 

Jika pembuluh darah memiliki titik lemah, maka setiap peningkatan tekanan darah dalam pembuluh darah akan ditransmisikan secara merata kesegala arah

 

  • Jika tekanan cukup tinggi, maka dinding pembuluh darah dapat pecah
  • Fluida mengalir melalui gradien tekana, yaitu dari area bertekanan tinggi ke area bertekanan rendah
  • àPerbedaan tekanan yang penting,

 

Aliran Zat Cair Melalui Pembuluh

 

Apabila sebuah lempengan kaca diletakkan diatas permukaan zat cair kemudian digerakkan dengan kecepatan v maka lapisan dibawah akan bergerak dengan kecepatan

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gaya F yang menyebabkan kecepatan kaca dapat dinyatakan:

 

F = η A v/d

η = koefisien gesekan dalam ( viskousitas)

A = luas permukaan kaca

d = jarak dari permukaan ke dasar

v = kecepatan mengalir

 

Zat cair dalam pembuluh darah dapat digambarkan

 

 

 

 

 

 

 

 

Makin ketengah kecepatan mengalir makin besar, denga adanya gaya (F)  yang bekerja pada penampang A ( P = F/A), maka kecepatan alir berbentuk parabola.

Apabila volume zat cair yang mengalir melalui  penampang tiap detiknya disebut  debit air ( V = Vol /t ), maka menurut  Hukum Poiseuille

 

 

 

 

 

 

 

V = Jumlah zat cair yang mengalir perdetik

η = viskousitas

= 3-4 x 10-3 Pascal untuk darah

= 10-3  Pascal untuk air

r = jari-jari pembuluh ( m)

L = Panjang ( m)

P = tekanan

 

Hukum Poiseuille menyatakan bahwa cairan yang mengalir melalui suatu pipa /pembuluh akan berbanding langsung dengan penurunan tekanan sepanjang pipa/pembuluh dan pangkat empat diameter pipa/ jari-jari pembuluh

Jadi rumus diatas dapat dinyatakan :

 

Flow rate = Pressure / Resistance

Atau

Volume/detik = Tekanan/ tahanan

 

 

 

Penghantar Bio Listrik

Penghantar Bio Listrik

 

Kelistrikan memegang peranan penting dalam semua bidang, termasuk dalam kesehatan. Ada  dua aspek kelistrikan dan magnetis dalam bidang kesehatan yaitu listrik dan magnet yang timbul dalam tubuh manusia, serta penggunaan listrik dan magnet pada permukaan tubuh manusia

Pada tahun 1856 Caldani menunjukkan kelistrikan pada otot katak yang telah mati. Luigi Galvani (1780) mulai mempelajari kelistrikan pada tubuh hewan kemudian pada tahun 1786 Luigi melaporkan hasil eksperimennya  bahwa kedua kaki katak terangkat ketika diberikan aliran listrik lewat suatu konduktor.

Continue reading Penghantar Bio Listrik