TRAUMA MEKANIK

1
TRAUMA MEKANIK

• OLEH
• JULIZAR
• BAGIAN FISIKA KEDOKTERAN
• FAK. KEDOKTERAN UANAND

2
MEKANISME TRAUMA
TRAUMA Kerusakan jaringan akibat intervensi gaya
luar yang berlebihan atau
kecelakaan.
Kerusakan dapat disebabkan karena jaringan atau
sistem mengalami 1. Deformasi perubahan
bentuk 2. Regangan (strain) perubahan panjang
atau luas 3. Puntiran (sprain)
perubahan sudut 4. Kompresi Perubahan volume
3
1. DEFORMASI
Deformasi pada benda biasanya terjadi akibat
tumbukan. Misalnya pada tabrakan atau pada benda
jatuh. Pada tumbukan berlaku hukum kekekalan
momentum
?p sblm bertumbukan ?p ssdh bertumbukan m1.v1
m2.v2 m1.v1 m2.v2 v1 dan v2 kec. Benda
I dan II sebelum bertumbukan v1 dan v2 kec.
Benda I dan II sesudah.bertumbukan
4
P m.v HK. Newton II Laju perubahan momentum
suatu benda sama dengan gaya total yang diberikan
pada benda tersebut.
Semakin besar laju perubahan momentun semakin
besar gaya yang mengintervensi benda yang
bertabrakan, semakin besar perubahan bentuk yang
dialami benda.
5

REGANGAN (STRAIN)
Regangan bisanya mengakibatkan terjadinya
perubahan panjang atau luas benda akibat adanya
gaya eksternal yang berupa tarikan. Biasanya
terjadi pada benda yang bersifat elastik.
Misalnya karet, otot dll.



Menurut Hukum HOOK ?l F/k ?l pertambahan
panjang F Gaya Eksternal k konstanta
elastisitas
l
?l
Fm.g
6
Daerah plastisitas
Titik patah
Batas elastisitas
Gaya F
Daerah ekastisitas
?l
Diagram ?l vs F sepotong logam yang diberi
tegangan
7
?l maks dicapai pada titik Patah. F maksimum
yang mencapai titik patah disebut juga dengan
Kekuatan Ultimat dari benda. Besarnya ?l tidak
hanya bergantung k dan F saja, tetapi juga oleh
luas penampang A. dimana semakin besar A maka ?l
semakin kecil. Besaran F/A disebut juga
tegangan (identik dengan Tekanan) yang berasal
dari luar. Besaran ?l/l disebut juga dengan
regangan yang merupakan respon dari benda
terhadap tegangan.
8
Untuk materi yang berbeda perbandingan tegangan
dengan regangan ini berbeda yang dipengaruhi oleh
konstanta elastisitas benda. Nilai perbandingan
antara tegangan dengan regangan ini disebut juga
konstanta elastisitas Young atau yang lebih
dikenal dengan Modulus Young yang disimbolkan
dengan Y dimana
atau
Ternyata regangan berbanding lurus dengan
tegangan pada daerah elastisitas.   Untuk tulang
(Tungkai), Y 15 X 109 N/m2
9
Tegangan Geser

• Teg. Geser identik teg. tarik atau tekan tetapi
  memilik F yang sama besar dan berlwanan arah yang
  melintasi sisi-sisi benda yang berlawanan. Ex.
  Sebuah buku tebal yang ditekan. Modulus Geser
• G (F/A)/(?l / l )
•  Untuk Tulang G 80 x 109 N/m2

F
?l
?l
F
10

• F maks/ luas yang bisa ditahan benda sampai
  batas patah yang disebabkan tegangan tarik, tekan
  dan geser disebut kekuatan tarik, kekuatan tekan
  dan kekuatan geser dari benda tersebut.
• Untuk tulang Kekuatan tarik 130 x 106 N/m2
• Kekuatan tekan 170 x 106 N/m2
•  Untuk keamanan. Tegangan pada sebuah struktur
  tidak boleh melebihi 1/3 dari nilai tegangan yang
  terdapat pada tabel Standar.

11
Modulus kekakuan pada Puntiran

• Jika sebatang logam sepanjang l dengan radius r
  dipuntir dengan memberikan gaya sebesar F akan
  menyebabkan pipa terpuntir dengan sudut sebesar ?
• Momen puntir
• M m.g.r (1)

l
?
r
F m.g
12

• Besarnya sudut puntiran dipengaruhi oleh nilai
  modulus kekakuan ? (rigidity) dari materi yang
  mempunyai hubungan sebagai berikut
• ? 2M.l/?.?.r4 atau
• M ?.?.r4.?/2l ,,,,,,,,, (2)
• dimana
• ? sudut puntiran M momen puntiran,
• L panjang batang ? Modulus kekakuan benda,
• ? 3,14 r radius batang.
•  Berdasarkan psm.1 dan 2 maka ? batang dapat
  dihitung dengan menggabung psm 1 dan 2.
• m.g.r ?.?.r4.?/2l
• ? 2.m.g.l/?.r3.?
• ? modulus kekakuan (N/m2 ?)

13

• Aplikasi
• Puntiran(sprain keseleo) sering terjadi pada
  otot dan sendi dapat disebabkan karena
• 1. Salah sikap
• 2. Terpeleset/tergelincir
• 3. Eksposure gaya eksternal yang besar.
• Akibat puntiran yang besar antara lain
• 1. Trauma pada otot sendi
• 2. Dislokasi sendi

14
3 jenis tegangan penyebab tulang patah
Teg. tarik
Teg. tekan
Teg. geser