Perpustakaan Digital ITB

Mekanika adalah salah satu cakupan dalam fisika yang mempelajari sifat gerak. Biomekanik adalah cakupan fisika yang mempelajari sifat gerak organisme hidup seperti manusia. Observasi dan pengukuran merupakan aspek yang mendasar dalam Fisika. Pengukuran yang mengandalkan indera manusia sering memberikan hasil yang kurang akurat, sehingga perangkat pengukuran dikembangkan untuk mengatasi ketidakakuratan tersebut. Dalam penelitian ini, teknik pelacakan video digunakan untuk memperoleh data posisi sekaligus waktu dari objek yang bergerak. Video pengamatan dianalisis dengan menggunakan aplikasi Tracker yang mana perubahan posisi obyek pada bidang x-y dari satu frame ke frame berikutnya dapat dilacak. Tracker adalah alat Open Source Physics (OSP) Workframe Java yang digunakan dalam pelacakan objek. Gerak manusia yang diamati dalam penelitian ini difokuskan pada gerakan kaki manusia selama berjalan dan berlari. Ada tiga titik pelacakan diamati, yaitu: pinggang, lutut, dan mata kaki. Posisi tiga titik tersebut dianalisis dengan memperhatikan delapan tahap dalam dua fase (fase berdiri dan fase ayunan) yang diketahui saat sedang berjalan dan berlari, serta dengan melakukan Discrete Fourier Transform (DFT). Validasi teknik pelacakan video dilakukan terlebih dahulu dengan mengukur percepatan jatuh bebas dengan menggunakan gerak jatuh bebas dan bandul matematis sederhana. Hasil validasi menunjukkan bahwa validasi menggunakan matematika gerak pendulum dan gerak jatuh bebas dalam tabung hampa menunjukkan bahwa teknik pelacakan video dapat digunakan untuk menganalisis gerakan. Untuk gerakan manusia, kecepatan sesaat horizontal dan vertikal dari setiap tahap (dalam fase berdiri dan fase ayunan) diperoleh dengan terlebih dahulu menghitung pergerakan relatif dari pinggang terhadap lutut dan gerakan relatif dari lutut terhadap mata kaki. Perbedaan antara berjalan dan berlari dapat diamati secara kualitatif pada tahap sikap dan fase ayunan, di mana postur gerak kerangka yaitu, dalam berjalan, kerangka memiliki dua pijakan pendukung selama tahap kontak awal dan tahap pra-ayunan, sementara itu, saat berlari hanya ada satu pijakan pendukung. Perbedaan jumlah pijakan pendukung yang menyebabkan perbedaan yang nilai percepatan selama berjalan dan berlari. Waktu yang diperlukan saat berlari lebih singkat dibandingkan dengan saat berjalan, seperti yang diamati dengan jumlah frame. Saat berjalan, periode fase berdiri menurun dari 54,28% menjadi 42,86% langkah saat berlari. Sedangkan, fase ayunan mengalami peningkatan dari 45,72% saat berjalan menjadi 57,14% saat berlari. Analisis DFT, domain frekuensi perpindahan horizontal dari titik diamati saat berjalan memiliki frekuensi dominan yang lebih besar dibandingkan dengan berjalan (0,682 Hz untuk berjalan dan 2,5 Hz untuk berlari). Untuk perpindahan vertikal, kandungan frekuensi lebih besar untuk berjalan. Pergerakan pinggang dan sendi lutut memiliki frekuensi 1364 Hz untuk berjalan, dan mata kaki memiliki frekuensi 0,682 Hz saat berlari. Pergerakan titik pinggang dan lutut titik memiliki frekuensi 5 Hz sementara berjalan dan titik mata kaki gerakan memiliki frekuensi 2,5 Hz selama berjalan.