Tekanan pada Tubuh Manusia

Tekanan bisa diartikan sebagai besarnya gaya persatuan luas.  Satuannya adalah Pascal atau N/m².
Dalam kedokteran, metode yang biasa digunakan untuk menunjukkan adanya tekanan adalah dengan melihat tinggi kolom udara merkuri (Hg). Ingat : 1 mmHg = 0,133Pa.
Sebagai contoh, tekanan darah tinggi yang terbaca sebagai 120 mm Hg (15,8 kPa) menunjukkan bahwa kolom merkuri pada ketinggian tersebut memiliki tekanan yang setara dengan tekanan sistolik pasien.

Alat klinis yag biasa digunakan untuk mengukur tekanan adalah sphygmomanometer, yang digunakan untuk mengukur tekanan darah. Ada dua jenis tekanan gauge yang dipergunakan pada sphygmomanometer. Pada manometer merkuri ,besarnya tekanan ditunjukkan tinggi kolom merkuri dalam tabung kaca. Sedangkan pada manometer aneroid, tekanan mengubah bentuk tabung flexible tertutup, yang menyebabkan jarum bergerak ke angka.
Tekanan pada otak
Otak berisi kurang lebih 150 cm3 cairan cerebprospinal (CSF). Peningkatan tekanan akan menyebabkan pembesaran tulang kepala. Kondisi ini disebut dnegan hydrocephalus (kepala air). Bila kondisi ini dideteksi secepatnya, maka dapat diatasi melalui operasi penambahan drainase untuk CSF.
Tekanan pada CSF ini dapat diketahui dengan mengukur lingkar kepala di atas telinga. Nilai normal untuk bayi yang baru lain adalah 0,32 – 0,37 m. Metode deteksi yang lain adalah melalui transillumination, yaitu menggunakan pemindaian/scan.
Tekanan pada Mata
Cairan benaing pada bola mata (acqueous dan vitreous humor), berada dalam tekanan dan mempertahankan bola mata pada bentuk dan ukuran yang tetap.
Ahli kedokteran zaman dulu merasakann tekanan pada mata depan dengan cara menekan mata menggunakan jari. Dalam ilmu kedokteran moderna, tekanan pada mata dapat dihitung menggunakan berbagai alat. Misalnya tonometer, yang digunakan untuk mengukur jumlah indentasi (lekukan) yang dihasilkan oleh gaya tertentu.
Pada tubuh lain, seperti ssitem pencernaan, tulang, kandung kemih juga ditemukan konsep-konsep tekanan. Misalnya Ketika akan ujian, kita stress sehingga seringkali ke belakang untuk buang air kecil. Hal ini disebabkan oleh meningkatknya tekanan pada kandung kemih karena tegang.

Read More

Prinsip Relativitas Einstein

ostulat pertama : semua hukum fisika memiliki bentuk yang sama pada semua kerangka acuan inersia.

Postulat kedua : cepat rambat cahaya dalam vakum memiliki nilai sama, yaitu c = 2,99792458 x 10⁸ m/s atau dibulatkan menjadi 3,0 x 10⁸ m/s.

Untuk kecepatan-kecepatan yang mendekati c, transformasi Galileo yang berdasarkan penjumlahan kecepatan klasik memungkinkan hasil penjumlahan yang melebihi c (berlawanan dengan postulat kedua dari relativitas Einstein) 

Transformasi yang memenuhi kedua postulat Einstein, selanjutnya disebut transformasi Lorentz.

Misalnya suatu kejadian P yang diamati oleh kerangka diam S dengan koordinat (x, y, z, t) dan kerangka bergerak S’ dengan koordinat( x’, y’, z’, t’) sebagai berikut.

Penjumlahan kecepatan relativistik

Bandingkan dengan penjumlahan klasik

Tampak terlihat, bahwa untuk benda yang bergerak dengan v<< 

Read More

Transformasi Galileo

Terdapat kerangka acuan S dengan sistem koordinat (x, y, z) dan kerangka acuan S’ dengan sistem koordinat (x’, y’, z’).

Transformasi kebalikan

Transformasi Galileo untuk kecepatan
    
Kegagalan transformasi Galileo
Diberikan kejadian sebagai berikut.
Sebuah pesawat luar angkasa bergerak dengan kecepatan 0,6c meninggalkan bumi. Dari pesawat tersebut ditembakkan peluru dengan kecepatan 0,5c.

Menurut transformasi Galileo, kecepatan peluru menurut pengamat di bumi jika arah peluru searah pesawat adalah
vx = v’x + v = 0,6c + 0,5c = 1,1c
Tampak bahwa hasil ini tidak dapat diterima karena diperoleh kecepatan yang lebih besar dari kecepatan cahaya c.

Besarnya kecepatan cahaya yang tidak tergantung pada kerangka acuan yang dipakai menjadi kunci dari relativitas Einstein.
Hal ini berakibat bahwa yang namanya panjang dan waktu bukanlah sesuatu yang mutlak.
Dengan kata lain :

Dengan menganggap :
kelajuan = jarak dibagi waktu
Maka ketika kelajuan cahaya adalah konstan, maka satu-satunya yang mungkin adalah berubahnya jarak dan waktu yang tergantung pada gerakan pengamat

Inilah premis utama dari teori spesial khusus.

Read More

Mengenal Tata Surya

Tata Surya adalah susunan benda-benda langit  yang terdiri dari matahari, planet-planet yang berputar mengelilingi matahari dan juga asteroid, komet serta benda-benda langit lainnya.
Semua bintang (misalnya matahari) dapat memancarkan cahayanya sendiri, sedangkan planet, asteroid, komet dan benda langit lainnya tidak dapat memancarkan cahanya sendiri.
Ada delapan planet yang dikenal, yaitu Merkurius, Venus, Bumi, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus. Sedangkan Pluto dikenal sebagai planet kerdil yang berada di luar orbit planet.

Sumber : http://www.astrobio.net/news-exclusive/solar-system-simulation-reveals-planetary-mystery/

Untuk menghapalkan planet-planet tersebut secara berurutan dari yang dekat matahari sampai yang paling jauh, dapat menggunakan singkatan. Misalnya :
Mengemudikan Vespa Bukan Mainan , Joni Sahabat Urip Nekat [Pergi]
ada juga yang menggunakan singkatan :
Memainkan Volley Ball Membuat Jantung Sehat Untuk Nenek [Peot]
( catatan : P = Pluto sudah tidak masuk dalam anggota tata surya)

Planet-planet tersebut ada yang  yang dapat dilihat dengan mata telanjang, seperti  Merkurius, Venus, Mars, Jupiter dan Saturnus

Pengelompokan planet :
Planet-planet dapat dikelompokkan sebagai berikut :
a. Bumi sebagai pembatas
1) Planet inferior : Merkurius dan Venus
2) Planet superior : Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus, Pluto

b. Lintasan asteroid (terletak antara planet Mars dan Jupiter) sebagai pembatas
1) Planet dalam (inner planet) : Merkurius, Venus, Bumi, Mars
2) Planet luar (outer planet) : Jupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus, Pluto

c. Ukuran dan komposisi bahan penyusunnya
1) Planet terrestial (kebumian) : Merkurius, Venus, Bumi, Mars
2) Planet Jovian (raksasa) : Jupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus
Ini dulu pembahasan pengenalan tata surya. Masih banyak yang harus dipelajari pada postiongan mendatang.

Read More

Fisika Tubuh Manusia

Fisika Kedokteran :
Fisika Tubuh Manusia

Lima tahun lebih kuliah di fisika, belum pernah membaca buku mengenai Fisika Tubuh Manusia. Judul asli buku ini adalah Physics of the Body. Ya...boro-boro membaca, wong dulu sama sekali tidak tahu ada buku seperti ini.

Pernah dengar juga sih, kalau di kedokteran ada mata kuliah fisikanya. Tetapi, yang ada di benakku paling fisika dasar, yang memuat mekanika saja.

Itu saat tahun 1996 - 2001 aku kuliah. Nah, baru di tahun 2014 aku berkesempatan membaca buku Fisika Kedokteran, yaitu Fisika Tubuh Manusia. Buku ini merupakan edisi terjemahan yang diterbitkan CV. Sagung Seto, Jakarta. Pengarang aslinya John R. Cameron, James G. Skofronick dan Roderick M. Grant. Buku ini diterjemahkan oleh Dra. Lamyarni I, Sard, M. Eng.

Salah satu buku teks fisika, yang pertama kali membahas mengenai tubuh manusia ditulis oleh Neil Arnott, M.D yang berjudul Elements of Physics or Natural Phylosophy : General and Medical) yang diterbitkan di London tahun 1827.

Dalam bahasa Yunani, Fisika kedokteran dikenal dengan nama iatrophysics. Sedangkan ahli iatrophysics pertama adalah orang Italia yang bernama Giovanni Alfonso Borelli.

Dalam ilmu kedokteran, fisika dibagi dalam dua bidang yang luas, yaitu :

• aplikasi prinsip-prinsip fisika untuk memahami fungsi tubuh manusia dalam masalah kesehatan dan penyakit
• aplikasi fisika pada instrumentasi yang digunakan dalam diagnosa dan terapi.

Hal yang pertama dikaitkan dengan ilmu fisika fisiologi, sedangkan hal yang kedua dihubungkan dengan fisika kedokteran klinis.

Hal-hal yang dibahas dalam buku Fisika Tubuh Manusia ini meliputi :

1. Energi, panas, kerja dan kekuatan tubuh
2. Otot dan gaya
3. Fisika tulang
4. Tekanan pada tubuh
5. Osmosis dan ginjal
6. Fisika paru-paru dan pernafasan
7. Fisika dari sistem kardiovaskular
8. Sinyal elektris pada tubuh
9. Suara dan ucapan
10. Fisika telinga dan pendengaran
11. Fisika mata dan penglihatan

Adakah yang penasaran tentang hubungan fisika dengan tubuh manusia?

Misalnya kerja sistem tulang dan otot pada tubuh yang berfungsi sebagai pengungkit (lihat gambar berikut). Pengungkit atau tuas sendiri dibedakan menjadi 3, yaitu tuas kelas pertama, tuas kelas kedua, dan tuas kelas ketiga, Tuas kelas ketiga biasanya terdapat pada tubuh, tuas kelas kedua berada pada tingkat berikutnya dan tuas tuas kelas satu yang jarang ada.

Hubungan Sistem Tulang dengan Pengungkit/Tuas

Read More

Kisi-Kisi UN IPA Fisika SMP 2014/2015 : Kompetensi 1 (Besaran, Satuan, dan Pengukuran)

Kompetensi 1
Melakukan pengukuran dasar secara teliti dengan menggunakan alat ukur yang sesuai dan sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari.
Indikator :
Menentukan besaran pokok, besaran turunan dan satuannya atau penggunaan alat ukur dalam
kehidupan sehari-hari.

Membaca kompetensi dan indikator di atas, nampaknya ada beberapa tipe soal yang mungkin dikeluarkan.
Misalnya :
- Menanyakan besaran pokok dan satuannya
- Menanyakan besaran turunan dan satuannya
- Menanyakan besaran pokok, besaran turunan dan satuannya
- Cara menggunakan alat ukur
- Atau bahkan memadukan antara besaran, satuan dan alat ukur yang digunakan

Tetapi, tentunya berbagai kemungkinan itu bukanlah hal yang sulit, jika kita sudah menyiapkan segala sesuatunya.

Hal pertama yang mutlak dan tidak dapat diganggu gugat adalah bisa menghapal atau memahami ke-7 besaran pokok.
Besaran pokok meliputi :
1. Panjang (m)
2. Massa (kg)
3. Waktu (s)
4. Suhu (K)
5. Kuat arus listrik (A)
6. Intensitas Cahaya (cd)
7. Jumlah Zat (mol)

Satuan yang sering ditanyakan, biasanya dalam SI (satuan internasional) atau MKS (meter, kilogram, sekon). Jadi, janganlah tergoda dengan satuan yang lain, seperti CGS (senti meter, gram, sekon).
Amati satuannya. Satuan seperti cm, km, mil, dm memang satuan panjang, tetapi bukan satuan panjang dalam SI.
Demikian juga ada gram, ons, kuintal, ton  juga bukan satuan massa dalam SI.

Kesalahan lain, yaitu ketika ada soal menentukan satuan dari suhu. Masih banyak yang memilih derajat Celcius sebagai satuan dalam SI. Padahal jawaban yang benar adalah Kelvin.
Tentunya di samping Celcius, Kelvin masih ada Reamur dan Fahrenheit. Tetapi dalam SI, satuan yang dipakai adalah Kelvin (K).

Sampai di sini dulu pembahasan besaran pokoknya. Untuk besaran turunan maupun pengukurannya akan kita pelajari pada tulisan berikutnya.

Read More

Aturan-Aturan dalam Penulisan Angka Penting

Dalam suatu pengukuran, dihasilkan angka-angka yang diyakini nilainya. Angka-angka ini dinamakan angka penting. Angka penting ini meliputi angka pasti dan angka taksiran (diragukan).

Berikut ini adalah aturan-aturan dalam penulisan angka penting.
1. Semua angka yang bukan nol adalah angka penting.
Contoh :
5,64 cm memiliki 3 angka penting
12,25 kg memiliki 4 angka penting

2. Semua angka nol yang terletak di antara angka bukan nol merupakan angka penting
Contoh :
1105 m memiliki 4 angka penting
1,0544 km memiliki 5 angka penting

3. Semua angka nol yang menunjukkan perpangkatan sepuluh bukan merupakan angka penting, kecuali diberi tanda khusus, misalnya diberi tanda garis bawah
Contoh :
0,00234 memiliki 3 angka penting
0,2145000 memiliki 7 angka penting (semua angka nol dibelakang angka 5 dianggap angka penting)
0,245000 memiliki 4 angka penting (angka nol yang dianggap angka penting hanya yang persis di belakang angka 5)

Sehingga jika ada angka 20000 bisa mempunyai angka penting sebanyak 1, 2, 3, 4 bahkan 5 kecuali ada penjelasan lain.

Agar kebingungan tidak terjadi, maka penulisan angka di atas menggunakan bentuk pangkat : 2 x 10⁴ (1 angka penting), 2,0 x 10⁴ (2 angka penting), 2,00 x 10⁴ (3 angka penting) dan seterusnya.

Sumber :
Foster, Bob. 2004. Terpadu Fisika SMA Jilid 1A untuk kelas X. Erlangga
Surya, Yohanes. 1996. Olimpiade Fisika : Teori dan Latihan Fisika Menghadapi Masa Depan Sekolah Menengah Umum Catur Wulan Pertama Kelas 1. PT Primatika Cipta Ilmu

Read More

Mengenal Berbagai Jenis Gaya

Dalam fisika, dikenal berbagai jenis gaya. Saat kita sekolah di SD, mungkin kita tidak bisa mengidentifikasikan jenis-jenisnya. Tetapi kita tahu, kalau ketapel yang ditarik bisa melontarkan sebuah batu. Magnet dapat menarik/menempel pada sebuah paku. Ataupun juga buah mangga jatuhnya ke bawah.

Sebenarnya, dari kejadian sehari-hari kita bisa mencoba untuk mengidentifikan berbagai jenis gaya. Kita cari tahu sendiri. Tanpa basa-basi, mari kita cari tahu berbagai jenis gaya yang ada di sekitar kita.
1. Gaya gravitasi
Mangga yang lepas, dari tangkainya akan jatuh ke bawah karena adanya gaya tarik gravitasi bumi. Gaya ini dinamakan gaya gravitasi.
Newton merumuskan gaya gravitasi adalah gaya tarik-menarik antara dua benda yang memiliki massa.
Dari definisi tersebut, keliru jika ada mangga yang jatuh hanya semata-mata hanya satu gaya yang bekerja, yaitu mangga ditarik oleh bumi. Sebenarnya bumi juga ditarik oleh mangga. Hanya saja, karena massa buah mangga jauh..jauh...jauh...lebih kecil dari massa bumi, maka buah manggalah yang ketarik ke bumi.
Dikaitkan dengan kelembaman/inersia, bumi yang memiliki massa jauh lebih besar dikatakan "malas" untuk bergerak menuju buah mangga tadi.

2.  Gaya pegas
Sebuah ketapel yang ditarik, maka batu yang ada di dalamnya akan terlontar dengan kecepatan tertentu. Gaya yang dihasilkan oleh ketapel ini disebut dengan gaya pegas.

Tentunya tidak semua benda memiliki gaya pegas, Hanya benda-benda yang elastis yang memiliki, Misalnya karet yang bisa digunakan untuk menjepret temannya :) atau juga pentil yang ada di ketapel maupun busur tanah.

3. Gaya gesek
Gaya gesek sangat mudah ditemukan. Misalnya saat kita menarik kursi atau meja. Saat kita berjalan. Saat ban sepeda berputar di atas tanah atau aspal.

Intinya, gaya gesek ini ditimbulkan pada benda yang memiliki permukaan yang kasar.
Semakin kasar permukaan benda maka gaya geseknya semakin besar.
Misalnya gaya gesekan antara kelereng dengan tanah berbeda dengan gaya gesekan antara kelereng dengan lantai keramik.

Tentunya masih banyak lagi jenis-jenis gaya yang lain, seperti gaya tarik magnet, gaya elektrostatis, gaya adhesi-kohesi dan lain-lain yang akan kita pelajari lebih lanjut dalam postingan selanjutnya.

Tetapi, apapun gayanya satuan dalam SI-nya adalah Newton.

Read More

Angka Penting dalam Fisika

Pernahkan kita benar-benar memperhatikan angka yang didapat dari hasil pengukuran.

Misalnya, ketika menggunakan mistar, kita dapatkan angka 2,4 cm atau 24 mm saat mengukur panjang suatu buku.

Beda halnya, ketika kita menggunakan jangka sorong untuk mengukur diameter tabung, misalnya didapatkan hasil 6,85 cm atau 68,5 mm.

Hasil yang berbeda, kita dapatkan ketika menggunakan mikrometer sekrup untuk mengukur tebal sebuah pelat, misalnya 6,33 mm.

Persamaan dari ketiga hasil pengukuran itu apa? Mungkin ada yang mengatakan angka awalnya bisa sama jika ketiganya mengukur benda yang sama. Cuma angka berikutnya akan berbeda. Dikatakan bahwa mikrometer sekrup lebih teliti dibanding dengan jangka sorong maupun mistar.

Okelah. Apapun persamaan dan perbedaaannya,  yang jelas hasil pengukuran ketiga alat itu merupakan angka penting pengukuran.

Pengukuran mistar (2,4 cm) memiliki 2 angka penting.

Pengukuran jangka sorong ( 6,85 cm) memiliki 3 angka penting.

Pengukuran mikrometer sekrup (6,33 mm) memiliki 3 angka penting.

Dalam pengukuran, yang kita laporkan dalam lembar data tentunya hasil apa adanya alias fakta, Bukan opini, perasaan atau pendapat kita sendiri. Jadi misalnya, penggaris yang kita pakai ternyata hanya mampu mengukur sampai 1 desimal di belakang angka (misalnya 2,4 cm), tidak boleh dituliskan dengan 2,45 cm misalnya. Dengan asumsi benda yang kita ukur ternyata berada di antara skala 2,4 - 2, 5 cm, sehingga kita tuliskan 2,45 cm.

Mungkin ada yang mengatakan, ya nggak apa-apalah, toh selisihnya sedikit...hehehhehe.

Tetapi, itulah bedanya ilmu pengukuran dengan ilmu perdagangan. Tahu kan, kalau di pasar, misalnya beli daging 1 kg belum tentu 1 kg tetapi ada unsur kira-kiranya lumayan tinggi dibanding mengukur di laboratorium. Bisa-bisa dimarahi pembelinya karenan kelamaan dalam menimbang.

Jujur dan teliti. Itulah kunci dari pengukuran.
Terkait dengan itu, tentunya ada aturan-aturan mengenai angka penting. Dalam postingan mendatang, akan kita pelajari lebih lanjut aturan-aturan penulisan angka penting dan pengoperasiannya.

Read More

Relativitas Newton

Sebelum lebih lanjut mengenal teori relativitas Einstein, kita kenali dulu prinsip relativitas klasik. Prinsip ini dikenal juga dengan Prinsip Relaltivitas Galileo atau lebih lanjut dikenal sebagai Relativitas Newton.

Meskipun gerak bersifat relatif tergantung pada kerangka acuan yang dipilih tetapi prinsip atau hukum fisika berlaku sama.

Gerak relatif tetapi hukum harus sama. MUNGKINKAH?

Inilah prinsip relativitas Newton
"Semua hukum mekanika Newton berlaku sama untuk semua kerangka acuan inersial.

Sehingga, besaran akan sama saat diukur oleh pengamat yang diam dan pengamat yang bergerak.

Misalnya, buah apel yang jatuh dari pohonnya (yang diam) akan mengalami gerak lurus berubah beraturan dipercepat.


















Demikian juga buah apel tersebut dijatuhkan dari sebuah mobil yang bergerak dengan kelajuan tetap juga akan mengalami jenis gerak yang sama (gerak lurus berubah beraturan) menurut pengamat yang berada di dalam mobil tersebut.

Read More