Perpustakaan Digital ITB

Mendaki gunung adalah aktivitas olahraga yang saat ini digemari oleh kalangan anak muda dengan aktivitasnya dilakukan di alam terbuka. Dalam aktivitas pendakian gunung, tubuh manusia harus menghadapi tantangan yang signifikan, yaitu perubahan suhu secara ekstrem. Oleh karena itu, dilakukan penelitian menggunakan pendekatan model persebaran panas tubuh dari Stolwijk dan Hardy. Tubuh dibagi menjadi tiga bagian, yaitu bagian kepala, batang tubuh, dan ekstremitas. Tiap bagian tersebut dibagi menjadi tiga lapisan, yaitu lapisan inti, lapisan otot, dan lapisan kulit. Model persebaran panas tubuh Stolwijk dan Hardy berbentuk sistem persamaan diferensial linear. Model tersebut ditinjau dari dua kondisi, yaitu saat tubuh dalam kondisi beristirahat dan berolahraga. Setiap kondisi tersebut dilakukan analisis untuk melihat pengaruh laju evaporasi suhu tubuh, laju metabolisme tubuh, dan perubahan suhu lingkungan. Dengan memvariasikan nilai laju metabolisme tubuh dan laju evaporasi suhu tubuh, diperoleh bahwa saat tubuh dalam kondisi beristirahat, suhu kesetimbangan tiap bagian tubuh naik jika nilai laju metabolisme dinaikkan sedangkan suhu kesetimbangan tiap bagian tubuh turun jika nilai laju evaporasi suhu tubuh dinaikkan. Untuk model saat tubuh dalam kondisi berolahraga diperoleh hasil dengan karakteristik yang sama dengan hasil dari model saat tubuh dalam kondisi beristirahat. Akan tetapi, suhu kesetimbangan tiap bagian saat tubuh dalam kondisi berolahraga lebih tinggi daripada saat tubuh dalam kondisi beristirahat. Dengan menurunkan nilai suhu lingkungan, diperoleh bahwa suhu kesetimbangan tiap bagian tubuh akan turun, baik saat tubuh dalam kondisi beristirahat maupun berolahraga. Pada model ini dilakukan skenario pole placement dan full-order state observer untuk mengontrol nilai laju evaporasi suhu dengan kondisi suhu tubuh awal naik 10% dan 15% dan laju metabolisme tubuh dengan kondisi suhu tubuh awal turun 10% dan 15%. Dengan sinyal kontrol laju evaporasi tubuh, diperoleh bahwa suhu kesetimbangan tiap bagian tubuh lebih cepat tercapai jika kondisi suhu tubuh awal naik 10% sedangkan untuk sinyal kontrol laju metabolisme tubuh, diperoleh bahwa suhu kesetimbangan tiap bagian tubuh lebih cepat tercapai jika kondisi suhu tubuh awal turun 10%.