Kumpulan tugas biomekanika

Nama : Nurma Januarti

107161406989

pjk 0’7 Reg AA

Tugas Biomekanika 1-5

TUGAS 1

KESEIMBANGAN

Menganalisis factor- factor yang mempengaruhi keseimbangan pada olahraga bola voly.

1.Stabilitas berbanding lurus dengan luas dasar menumpu.

Seseorang yang berdiri pada kedua ujung kaki adalah dalam keadaan seimbang pada tingkat yang tidak stabil, sebab ia dapat digerakkan oleh dorongan yang sangat lemah.

Sebaliknya seseorang yang berdiri lebih lebar,adalah dalam keadaan yang lebih stabil, sebab ia mempunyai dasar menumpu yang lebih luas.

Sikap ini dapat dilihat pada cabang olahraga bola bola volly.di dalam olahraga ini, posisi siap(kuda-kuda) memiliki unsur-unsur keseimbangan.Apabila seorang pemain melakukan posisi kuda-kuda dengan jarak antara kedua ujung kaki sempit, maka bermain tersebut ada pada keadaan yang tidak stabil,maka akan lebih mudah digoyangkan.Sebaliknya,apabila pemain bola volly melakukan posisi kuda-kuda dengan jarak antara ujung kaki lebih lebar,maka pemain tersebut dalam keadaan yang lebih stabil,sebabia memilki dasar menumpu yang luas sehingga tidak mudah digoyangkan.

2.Stabilitas berbanding lurus dengan besarnya jarak dari titik berat ke tepi alas yang searah dengan gerakan.

Apabila seorang pemain bola volly di dalam menghentikan larinya secara mendadak dapat menempatkan titik berat badanya di atas kaki belakang, maka kemungkinannya jatuh ke depan akan berkurang sebab, titik berarnya lebih jauh dari dasar penumpu yang searah dengan gerakan daripada kalau titik beratnya di atas kaki depanya.

3.Gaya gesekan

Untuk mempertahankan keseimbangan sesuai dengan kebutuhan aktivitas jabang olahraga yang dilakukan, dapat dipergunakan alat yang mempunyai gaya gesekan yang sesuai dengan aktivitas cabang olahraga tersebut.

Untuk memperooleh stabilitas yang besar diperlukan alat yang memiliki gaya gesekan yang besar pula,misalnya sepatu dengan sol yang dilengkapi secara khusus untuk hal itu.contohnya untuk cabang olahraga bola volly sebaiknya sepatu yang dipakai untuk bermain memiliki sol karet, hal ini bertujuan untuk memperoleh stabilitas yang besar pada saat melakukan olahraga ini.

4.Stabilitas berbanding terbalik dengan besarnya jarak antara titik berat badan dengan dasar menumpu.

Letak berat badan ini dapat berubah kalau ada perubahan sikap dari anggota badan .Pada sikap-sikap tertentu titik berat ini dapat jatuh di luar badan.Letak berat badan ini kira-kira setinggi pangguldi tengah-tengah antara bagian muka dan belakng dari orang dalam sikap berdiri tegak atau dalam sikap tertelengkukup atau terlentang dengan kedua lengan di samping badan.Apabila lengan di atas , maka letak titik berat badan akan berubah.

Hal ini juga berlaku pada olahraga bola volly yaitu ketika pemain melakukan servis atas dan juga pasing atas .Pada saat melakukan kedua gerakan tersebut tangan ditarik ke atas, sehingga titik berat badan akan berubah.

TUGAS 2

GERAK

Tugas              : Menghitung gerak parabola khusus lompat jauh

1.SOAL

Dik  :    S=60

Vo=7

a = 2 m/s

Dit   :    t…..?

Jawab:

S_6o = Vo t + 1/2a.t²

60  = 7 t + 1/2 2 t²

60  = 7t + t²

0   = 7t + t^{2 _} 60

= t² + 7t-60

(t+ 12) (t – 5)

t = -12 √ t = 5 m/s

Vt = Vo + a.t

= 7    + 2,5

= 17m/dt

S_(100-40) = V_60. t – ½ a t²

40    = 17.t – ½ (-1) t²

40     = 17t –1/2 t²

40     =  17t + ½ t²

0     =   17t + ½ t^2- -40

=  ½ t² + 17t-40

(t1,t2) = -b ± √ b²- 4 a c

2a

= -17 ± √17² – 4.1/2.40

2

= -17 ± √369

2

=  -17 ± 19.2

2

=  2,2 √ 31,4

Vt = Vo + a,t

= 17 +(-1).2,2

= 17 + (-2,2)

= 14,8

TUGAS 3

GERAK LURUS BERATURAN DAN GERAK BERPUTAR

Teknick Lay Up

Gerak lurus beraturan ini terjadi pada saat awalan lari sebelum akkhirnya melakukan lompatan untuk lay up.Gerak berputar terjadi pada sendi-sendi putar yang digerakkan ke depan atau dari satu titik ke titik lainya.

Sendi-sendi yang  berputar ini adalahs ebagai berikut :

1. Articulatio Coxae yang dibentuk oleh caput femoris dan accetabulum.
2. Articulatio Genou yang dibentuk oleh gabungan dari articulatio menisco femoralis lateralis, articulatio menisco lateralis, articulatio meniscofemoralis medialis, articulatio menisco tibialis medialis, articulatio femeo patellaris.
3. Artculatio talocruralis yang dibentuk oleh Articulatio malleoli lateralis fibulae,facies articulation distalis tibiae dan facies articularis malleoli medialis tibiae.

Untuk bagian lengan,gerak berputar ini terjadi pada sendi:

1. Articulatio humeri yang dibentuk oleh caput humeri dan cavitas glenoidalis schialiscapulae.Pada gerakan lay up ini, berputarnya sendi digerkkan oleh otot-otot Muscullus deltoid, Coracobra.
2. Articulatio Cubiti yang dibentuk oleh 3 articulatio yaitu:
   • Articulatio Radioulnaris proximalis
   • Articulaito humeri ulnaris
   • Articulatio humeri radialis

TUGAS 4

GERAK PARABOLA

1.Soal

• Sebuah bola bergerak pada sudut 25° , 45° , 65°dengan garis horizontal,berkecepatan awal 40 m/dt.
• Berapakah jauh jarak horizontal  yang dapat dicapai dan ditempuh dalam waktu berapa detik?

• Berapakah jarak vertikal yang dapat dicapai dan ditempuh dalam waktu berapa detik?

Jawab

Dik       : Vo = 40 m/dt

α   =  25° , 45° , 65°

g   = 5 m/dt

Dit        : R….?

t…..?

St…?

t…..?

Jawab  : Horizontal

R = Vo² Sin 2α

g

t = 2Vo Sinα

g

α = 25°                                                α = 45°                                                α = 65^o

R = 10² x Sin 2 x 25°                R = 30² x Sin 2×45°                 R = 40² x Sin 2 x 65^o

5                                              10                                                20

R = 100 x Sin 25°                    R = 900 x Sin 90                      R = 1600 x Sin 130^o

5                                              10                                                 20

R = 100 x 0,76                         R = 900 1                                R =1600 x 0,766

5                                           10                                               20

R = 15,2 m                               R = 90 m                                  R = 60.8 m

t = 2 x 10 x Sin 25^o t = 2 x 30 x Sin 45^o t = 2 x 40 x Sin 65^o

5                                            10                                              20

t = 20x 0,42                             t =  60 x 0.707                         t = 80 x 0,906

5                                            10                                              20

t = 1,68 dt                                t = 1,5 dt                                  t = 3, 6 dt

b) Vertikal

St = Vo² Sin²α

2g

t = Vo Sin 2 α

g

α = 25^o α = 45^o α = 65^o

St = 10² (Sin 25^o)² St = 30² (Sin 15^o)² St = 40² (Sin 65^o)²

2 x 5                                       2 x 10                                       2 x 20

St = 100 x (0.42)² St = 900 x (0,707)² St = 1600 (0,906)²

10                                            20                                            40

St = 100 x 0,1764 St = 900 x 0,5 St = 1600 (0,8208)

10                                            20                                            40

St = 1,7 m                                St = 22,5 m                              St = 32,4 m

t = 10Sin 2×25^o t = 30 Sin 2×45^o t = 40 x Sin 2×65^o

5                                              10                                            20

t = 10 x Sin 50^o t = 30 x Sin 90^o t = 40 x Sin 130

5                                  10                                                        20

t = 10 x 0.76 t = 30 x 1 t = 40 x 0,766

5                                           10                                               10

t = 1,52 dt                                t = 3 dt                                     t = 1,52 dt

TUGAS 5

GERAK PARABOLA UNTUK TOLAK PELURU

• Dik ;  Vo = 9 m/dt

α = 30 ^o

g = 10 m/dt²

h = 1,70 m

A) 30^o

Dit ;      R1+R2+R3…..?

Jawab ;

α = 30^o

R1 = 30,5m = 0,305m

R1 + R2 + R3 = 0,305 + Vo² Sin α Cos α + Vo² Cos α √Vo² Sin² 30 + 2gh

g

R1 + R2 + R3 = 0,305 + 9 Sin 30^o Cos 30^o + 9 Cos 30^o √9 0.866 + 2 x 10 x 1.70

10

R1 + R2 + R3 = 0,305 + (9 x 0,5 x 0,866) + (9 x 0.866 √41,79)

10

R1 + R2 + R3 = 0,305 + 3,89 + 50,32

10

R1 + R2 + R3 =0,305 + 5,421

R1 + R2 + R3 = 5,7m

B) 45^o

DikVo = 9 m/dt

α = 45^o

g = 10 m/dt²

h = 1,70 m

Dit ;      R1+R2+R3…..?

Jawab ;

α = 45^o

R1 = 30,5m = 0,305m

R1 + R2 + R3 = 0,305 + Vo² Sin α Cos α + Vo² Cos α √Vo² Sin² 45^o + 2gh

g

R1 + R2 + R3 = 0,305 + 9 Sin 45^o Cos 45^o + 9 Cos 45^o √9 .1 + 2 x 10 x 1,70

10

R1 + R2 + R3 = 0,305 + (9 x 0,707 x 0,707) + (9 x 0,707 √43)

10

R1 + R2 + R3 = 0,305 + 4,49 + 46,148

10

R1 + R2 + R3 = 0,305 + 4,6

R1 + R2 + R3 = 4,91m

C) 55^o

Dik ;Vo = 9 m/dt

α = 55^o

g = 10 m/dt²

h = 1,70 m

Dit ;      R1+R2+R3…..?

Jawab ;

α = 55^o

R1 = 30,5m = 0,305m

R1 + R2 + R3 = 0,305 + Vo² Sin α Cos α + Vo² Cos α √Vo² Sin² 75^o + 2gh

g

R1 + R2 + R3 = 0,305 + 9 Sin 55^o Cos 55^o + 9 Cos 55^o √9 0,939 + 2 x 10 x 1.70

10

R1 + R2 + R3 = 0,305 + (9 x 0,819 x 0,999) + (9x 0,0,999√12,02)

10

R1 + R2 + R3 = 0,305 + 7,36 + 31,10

10

R1 + R2 + R3 = 0,305 + 3,84

R1 + R2 + R3 = 4,14 m

• GERAK PARABOLA UNTUK LOMPAT JAUH

A) 45 ^o

Dik ;Vo = 7,5 m/dt

α = 45^o

β = 45^o

γ = 45^o

h = 0,86 m

c = 0,92

Dit ;`    Jarak Lompatan……?

Jawab ;

R1 + R2 + R3 = (Vo² Sin α Cos α) + Vo² Cos α √Vo² Sin²α + 2g(h-cxSin 45) + c Sin β + c Sin γ

g

R1 + R2 + R3 = (7,5 Sin 45^o Cos 45^o) + 7,5 Cos 45^o √7,5 Sin² 45 + 2 10 (0,86-0,92 Sin 45^o) + 0,92

10

Sin 45^o + 0,92 Sin 45^o

R1 + R2 + R3 = (7,5 x 0,707 x 0,707) + 7,5 x 0,707 √7,5x 1 + 20 (0,86-0,92 x 0,707) +

10

(0,92 x 0,707) + (0,92 x 0,707)

R1 + R2 + R3 = 3,748 +(5,302√7,5+20(0,86-0,65) +0,65+0,65

10

R1 + R2 + R3 =3,748 +( 18,13) + 0,64 + 0,64

10

R1 + R2 + R3 = 3,48 m

B) 40^o

Dik ;     Vo = 7,5 m/dt

α = 40^o

β = 40^o

γ = 40^o

h = 0,86 m

c = 0,92

Dit ;`    Jarak Lompatan……?

Jawab ;

R1 + R2 + R3 = (Vo² Sin α Cos α) + Vo² Cos α √Vo² Sin²α + 2g(h-cxSin 40) + c Sin β + c Sin γ

g

R1 + R2 + R3 = (7,5 Sin 40^o Cos 40^o) + 7,5 Cos 40^o √7,5 Sin² 40 + 2 10 (0,86-0,92 Sin 40^o + 0,92

10

Sin 40^o + 0,92 Sin 40^o

R1 + R2 + R3 = (7,5 x 0,642x 0,999) + 7,5 x 0,999 √7,5 x 0,984 + 20 (0,86-0,92 x0,643) +

10

(0,92 x 0,642) + (0,92 x 0,642)

R1 + R2 + R3 = 4,81+(7,49√12,78) +0,59+0,59

10

R1 + R2 + R3 =4,81 +( 26,78) + 0,59 + 0,59

10

R1 + R2 + R3 = 4,33 m

C) 55^o

Dik ;     Vo = 7,5 m/dt

α = 55^o

β = 55^o

γ = 55^o

h =0,86 m

c = 0,92

Dit ;`    Jarak Lompatan……?

Jawab ;

R1 + R2 + R3 = (Vo² Sin α Cos α) + Vo² Cos α √Vo² Sin²α + 2g(h-cxSin α) + c Sin β + c Sin γ

g

R1 + R2 + R3 = (7,5 Sin 55^o Cos 55^o) + 7,5 Cos 55^o √7,5Sin² 55^o + 2 10(0,86-0,92 Sin 55^o)+ 0,92

10

Sin 55^o + 0,92 Sin 55^o

R1 + R2 + R3 = (7,5 x 0,819 x 0,999) + 7,5 x 0,999 √7,5 x 9,39 + 20 (0,86-0,92 x0,819) +

10

(0,92x 0,819) + (0,92 x 0,819)

R1 + R2 + R3 = 6,13 +(7,49√7,04 + 20(0,11) +0,75+0,75

10

R1 + R2 + R3 =6,13+( 22,69) + 0,75 +0,75

10

R1 + R2 + R3 = 4,3 m

TUGAS 6

GAYA

• Hukum Newton I (Hukum Kelembaman)

Hukkum Newton I berbunyi suatu  bendsa akan tetap dalam keadan diam atau dalam keadaan gerak, terkeculi karena pengaruh gaya yang merubah keadaannya. Setiap benda mempunyai sifat ingin memperhatikan ke keadaan semula.

Aplikasi dalam olahraga:

Dalam sepakbola, bola tidak akan pernah  bergerak tanpa adanya tendangan dari pemainnya.

• Hukum Newton II

Hukum Newton II berbunyi, percepatan sebuah benda berbanding lurus dengan resultan gaya yang bekerja pada benda itu dan berbanding terbalik dengan massanya.

Aplikasi dalam Olahraga:

Pada saat melakukan start pada lari

• Hukum Newton III (Law of Reaction)

Hukum Newton III berbunyi setiap aksi selalu ada reaksi yang sama dan berlawanan.Jika sebuah benda A melakukan gaya pada benda B,maka benda B jugaakan mealakukan gaya yang sama besarnya terhadap benda A,tetapi arahnya  berlawanan.

Aplikasi dalam olahraga:

Seorang penolak peluru akan berusaha agar kakinya tetap pada lantaia dalam lingkaran pada waktu ia menolakkan peluru,supaya memperoleh gaya yang maksimal.

Melempar bola ke tembok

Melempar cakram

TUGAS 7

MENYUSUN DAN MENGURAIKAN GAYA

1.Pemain A menabrakpemain B pada sudut 70° dengan arah gerakannya adalah menggunakan gaya sebesar 80 kg.Sedangkan B pada waktu bertubrukan menggunakan gaya sebesar 120 kg. Berapa jauh A dapat menggeser B? Ap-abila A menubruk B pada sudut 40° dengan arah gerakannya .Berapa jauh A dapat menggeser B

Dik :     A = 80 kg

B = 120kg

α  =  40°

Dit :      R ?

Jawab :

a)         R² = A² + B²

= 80² + 120²

= 6400 + 14400

= 20800

R   =√20800

= 144 kg

Cos β = B/R =120/144 = 0.83

β = 34° (tabel)

b)         R² = A² + B² -2AB Cos α

= 6400 + 14400-19200 x 0.76

= 6208

R   =√ 6208

= 78.8 kg

Untuk mencari sudut β digunakan rumus

A²       = A² + B² -2AB Cos β

6400   = 6208 +

TUGAS 8

JENIS PENGUNGKIT

1.Contoh gerakan pengungkit

A.Pengungkit jenis pertama

Jika sumbu putaran (s) terletak di antara beban (b) dan gaya (g). Pada persendian kita jenis ini kita jumpai pada Triceps Brachii Muscle dalam mengektensi lengan bawah dengan sumbu putar articulatio cubiti.

B.Pengungkit jenis ke 2

Pada persendian kita,jenis ini kita jumpai pada susunan Tricept Surae (Articulatio Metatarso Phalangea) pada waktu Tricep Surae harus mengangkat tumit pada saat berlari dan jalan.

C. Pengungkit jenis ke 3

Kontraksi otot Psoas dan illiacus yang dengan pemendekan kecil akan dapat memflekasi paha sebesar 135° pada waktu lari.Bagian Distal dari femur akan bergerak dalam kecepatn linear pad femur.

Ini sesuai dengan azas-azas dalam gerak berputar , bahwa kecepatan linear dari suatu titik dalam putaran berbanding lurus dengan jarak titik tersebut  dari pusat atau sumbu putaran.

TUGAS 9

MOMENT GAYA

Soal

1) Pelempar cakram mengakhiri putarannya siap untuk melepas cakram dengan kecepatan rata-rata 30.25 radial/detik.Besarnya jarak antara pusat putarana (coulomna Vetrebalis) adalah 80 cm (radius).Berapakah kecepatan linear cakram.

Jawab :

V = 30.25 x 80 = 24.20 m/dt

Jika radius diperpanjang menjadi 100 cm maka

V = 30.25 x 100

= 30,25 m/dt

TUGAS 10

GAYA SENTRIFUGAL

Soal

Seorang pelari berlari di lintasan menikung yang berjari-jari 30 meter dengan kecepatan 7,5 m/dt.Berat badan pelari adalah 45 kg.Berapakah gaya yang menariknya keluar lintasan di tikungan tersebut?

Dik :

B = 45 kg

V = 7,5 m/dt

G = 10

R = 30

Dit : G,tg α

Jawab :

a)         G = B x V²

G x r

= 45 x7,5 ²

10 x30

= 2531,25

300

= 8,4 kg

b) Jawab :

tg α =V²

g x r

tg α = sudut condong badan dengan garis vertikal atau miringnya lintasan.

Jika radius = 30 m, V = 7,5 m/dt

tg α =7,5²

10 x 30

= 56,25

300

= 0,18                                           α=

Jika radius 15

tg α =7,5²

10 x 15

= 56,25

150

= 0,37                                        α =

Jika radius 3 m

tg α =7,5²

10 x 3

= 56,25

30

= 1,87                                         α =

TUGAS 11

ELASTISITAS

1.SOAL

Diameter bola basket 23 cm, dijatuhkan dari ketinggian 125 cm,Berapakah koefisien elastisitasnya?

Jawab

• Kecepatan bola setelah tumbukan

St = V0²

2.g                             St = 125-23 =102

V0² = 2.g.St

2.10.1,02

= 20.4

Vo = 4,5 m/dt

• Kecepatan bola sebelum tumbukan

Vo²= 2.g.st                      St = 170

= 2.10.170

= 34

Vo = 5,8 m/dt

• Jadi elastisitas bola basket tersebut adalah

e = √ hb

hd

= √102

170

= 0,6 hd

2.Soal

Bola dilempar dengan kecepatan 25 m/dt (U1),kecepatan pemukul 15 m/dt (U2).Berat badan pemain 45 kg,berat bola 0,5 kg.Koefisien elastisitas bola 0,5.Berapakah kecepatan bola setelah kena pukul?

Jawab

V = (M1-e.M2)U1+(1 + e)m2.U2

M1+ m2

= (0,45-0,5.0,5)25 + (1+0,5)0,5.15

0,45+ 0,5

= 5 + 11,25

0.95

= 17,10 m/dt