## Analisis Aplikasi Konsep Gaya  dalam Fisika yang Berkaitan dengan Bidang Biologi
Toto a) , Lia Yulisma b)

## Universitas Galuh Ciamis
Email: a) totounigal_cms@yahoo.com, b) goli_yulisma31@yahoo.co.id

## Abstract
In  general,  students  of  Biology  faculty  study  program  of  Universitas  Galuh  Ciamis  viewed physics  as  a  difficult  subject  (based  on  interview  result  of  writer  with  some  students).  This statement  is  reinforced  by  the  acquisition  of  less  satisfactory  physics  courses.  They  are  less interested in the subject of physics with a variety of reasons including counting material that requires them to memorize many formulas and theories. In the course of physics in the biology program  should  be  equipped  application of  concepts  and  principles  of  physics  in  the  field  of biology. It is very important to facilitate students in mastering and enjoying physics courses. In this  study,  documentation  study  of  biology  books  in  the  subjects  of  General  Biology  in  1 st semester.  Based  on  the  analysis  there  are  application  of  the  concept  of  style  in  the  subject material of General Biology namely: capillarity style on xylem and phloem; Force on muscle tissue;  And  food  peristaltic  style.  The  results  of  this  study  are  useful  as  a  basis  for  the preparation  of  physics-oriented  teaching  materials  of  biological  science,  so  that  biology students  are  expected  to  be  interested  in  physics.  As  a  recommendation  that  analysis  of  the application  of  concepts  and  principles  of  physics  in  biology  must  be  done  in  a  continuous manner.
Keywords : Style concept application.

## Abstrak
Pada  umumnya    mahasiswa  prodi  pendidikan  biologi  FKIP  Universitas  Galuh  Ciamis memandang  fisika  sebagai  mata  kuliah  yang  sulit  (berdasarkan  hasil  wawancara  penulis dengan  beberapa  mahasiswa).  Pernyataan  ini  diperkuat    dengan  perolehan  nilai  mata  kuliah fisika  yang  kurang  memuaskan.  Mereka  kurang  tertarik  pada  mata  kuliah  fisika  dengan berbagai  alasan  diantaranya  banyak  materi  hitungan  yang  mengharuskan  mereka  menghapal banyak  rumus  dan  teori.  Dalam  perkuliahan  fisika  pada  prodi  biologi  seharusnya  dilengkapi aplikasi  konsep  dan  prinsip-prinsip  fisika  dalam  bidang  biologi.  Hal  tersebut  sangat  penting untuk  mempermudah  mahasiswa  dalam  menguasai  dan  menyukai  mata  kuliah  fisika.  Dalam penelitian  ini  dilakukan  studi  dokumentasi  terhadap  buku  biologi  pada  mata  kuliah  Biologi Umum pada semester 1. Berdasarkan analisis terdapat aplikasi konsep gaya dalam materi mata kuliah Biologi Umum yaitu : gaya kapilaritas pada xilem dan floem; gaya pada jaringan otot; dan  gaya  peristaltik  makanan.  Hasil  studi  ini  bermanfaat  sebagai  dasar  pijakan  dalam penyusunan  bahan  ajar  fisika  yang  berorientasi  ilmu  hayati,  sehingga  mahasiswa  biologi diharapkan  tertarik  terhadap  fisika.  Sebagai  rekomendasi  bahwa  analisis  aplikasi  konsep  dan prinsip fisika dalam biologi mesti dilakukan secara berkesimbungan.
Kata-kata Kunci: Aplikasi konsep gaya.
Naskah diterbitkan: 30 Juni 2017 DOI: doi.org/10.21009/1.03109

## PENDAHULUAN
Mahasiswa  program  studi  biologi  dibekali  berbagai  mata  kuliah  MIPA,  diantaranya  mata  kuliah fisika.  Dengan  mempelajari  fisika,  mahasiswa  program  studi  biologi  memperoleh  pengetahuan berbagai  fenomena  alam.  Dalam  pengungkapan  suatu  fenomena  alam  secara  kuantitatif  digunakan bahasa  simbolik,  sehingga  pengungkapan  fenomena  alam  itu  lebih  singkat  dan  mudah  dipahami. Suma (2003, dalam Toto, 2009) mengungkapkan bahwa  kemampuan menggunakan bahasa simbolik secara  implisit  sudah  terkandung  dalam  kemampuan  menggambarkan  pengetahuan  fisika,  misalnya mendeskripsikan dengan kata-kata, simbol, persamaan, fungsi, diagram  dan grafik.
Hukum-hukum  alam  dapat  diungkapkan  secara  matematis.  Peran  logika  dalam  pengendalian hukum-hukum  alam  menyebabkan  matematika  menjadi  “bahasa”  hukum  alam.  Model  matematika digunakan  untuk  meramalkan  suatu  fenomena  fisika  dan  mendapatkan  hubungan-hubungan  yang berlaku  dalam  suatu  sistem.  Fisika  banyak  melibatkan  rumus-rumus  untuk  melukiskan  hukum- hukum dan perangai alam. Rumus-rumus tersebut pada hakikatnya adalah sebuah model matematika (Brotosiswojo,  2001).  Namun,  disisi  lain  matematika  kadang-kadang  menjadi  sumber  kesulitan dalam  mempelajari fisika. Hal ini menjadi  salah  satu  penyebab para  mahasiswa tidak tertarik  pada fisika.
Toto  (2009)  mengungkapkan  bahwa  penggunaan  matematika  yang  rumit  dalam  perkuliahan fisika  menyebabkan mahasiswa  mengalami kesulitan untuk memahami  konsep-konsep fisika. Pada umumnya    mahasiswa  program  studi  biologi  memandang  fisika  sebagai  mata  kuliah  yang  sulit (berdasarkan  hasil  wawancara  penulis  sebagai  pengampu  mata  kuliah  fisika  dengan  beberapa mahasiswa  program  studi  pendidikan  biologi  FKIP  Universitas    Galuh,  2015).  Pernyataan  ini diperkuat  dengan  perolehan  nilai  mata  kuliah  fisika  yang  kurang  memuaskan.  Para  mahasiswa mengalami  kesulitan  dalam  menerapkan  matematika  dalam  perkuliahan  fisika,  salah  satu penyebabnya  mungkin  karena  tidak  sedikit  mereka  yang  berlatar  belakang  pendidikan  SMTA  non IPA.  Namun  hal  ini  dialami  juga  oleh  para  siswa  dalam  mempelajari  fisika,  sebagaimana diungkapkan  melalui  penelitian  yang  dilakukan  Belsasar,  1989  dan  Sugiatno,  1990  (dalam  Toto, 2009)  yang  menunjukkan  bahwa  siswa  mengalami  kesulitan  untuk  menerapkan  matematika  dalam pembelajaran fisika. Demikian juga dikemukakan Giancoli (1998), “Physics is sometimes thought  of as  being  a  difficult  subject.  However,  sometimes  it  is  the  mathematics  used  that  is  the  source  of difficulties rather than the physics itself.” Dari kalimat ini dapat disimpulkan bahwa fisika dianggap subjek  yang  sulit.  Namun,  kadang-kadang  matematikalah  yang  menjadi  sumber  kesulitan  daripada fisika  itu  sendiri.  Sekalipun  bukan  hasil  riset  ilmiah,  pendapat  ini  merupakan  masukan  dan  bahan pertimbangan  untuk  mencari  solusi  bagaimana  agar  matematika  tidak  menjadi  sumber  kesulitan dalam mempelajari fisika.
Para mahasiswa program studi biologi FKIP Universitas Galuh  kurang tertarik pada mata kuliah fisika  dengan  berbagai  alasan  diantaranya  banyak  materi  hitungan  yang  mengharuskan  mereka menghapal banyak rumus dan teori. Dalam perkuliahan fisika pada program studi biologi seharusnya dilengkapi aplikasi konsep-konsep fisika dalam bidang biologi tersebut. Hal ini sangat penting untuk mempermudah mahasiswa dalam menguasai dan menyukai mata kuliah fisika.
Untuk  mengatasi  masalah  kesulitan  mahasiswa  dalam  memahami  konsep-konsep  fisika, diperlukan  bahan  ajar  fisika    yang  dapat  dirasakan  manfaatnya  bagi    mahasiswa.  Oleh  karena  itu, dalam  perkuliahan  fisika  pada  program  studi  biologi  diperlukan  bahan  ajar  fisika  yang  dilengkapi aplikasi  konsep-konsep  fisika  dalam  bidang  biologi.  Untuk  memenuhi  kebutuhan  bahan  ajar  fisika sebagaimana  disebutkan  tadi,    maka  penulis  melakukan  studi  ini  sebagai  pijakannya.  Berhubung keterbatasan waktu dan energi, studi  ini terbatas dan fokus pada aplikasi konsep gaya (dan beberapa konsep  yang  sangat  erat  kaitannya)  bidang  biologi.  Pada  kesempatan  lain  penulis  akan  melakukan penelitian sejenis dengan menganalisis aplikasi konsep-konsep fisika lainnya.
Penelitian ini untuk mencari solusi atas permasalahan yang dirumuskan dalam pertanyaan sebagai berikut: “Bagaimanakah aplikasi konsep gaya dalam fisika yang berkaitan dengan bidang biologi?” Diharapkan hasil studi ini  bermanfaat sebagai dasar pijakan dalam menyusun bahan ajar fisika yang berorientasi ilmu hayati.

## METODE PENELITIAN
Metode  yang  digunakan  dalam  melakukan  penelitian    ini  adalah  studi  dokumentasi  dengan menganalisis  buku biologi  dalam mata kuliah Biologi Umum pada semester 1 (satu).

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Berdasarkan hasil analisis dokumentasi terhadap buku biologi pada mata kuliah  Biologi Umum, maka  diperoleh  sejumlah  konsep  gaya  dalam  fisika  yang  berkaitan  dengan    biologi  yang  harus menjadi  kompetensi  mahasiswa  program  studi  biologi.  Acuan  analisis  berdasarkan  pada  aplikasi konsep  gaya  (  dan  konsep-konsep  lainnya  yang  terkait)  pada  mata  kuliah  fisika  1.  Pembahasan konsep gaya terdapat 2 (dua) pokok bahasan yaitu: 1) Hukum-hukum Newton tentang Gerak, dan  2) Fluida.
Adapun    konsep  dan  prinsip  dalam  fisika  yang  berkaitan  dengan  biologi  diungkapkan  dalam TABEL 1 sebagai berikut:
TABEL 1 . Konsep dan prinsip gaya dalam fisika yang berkaitan dengan Biologi.
No. Konsep/prinsip dalam fisika Konsep/prinsip dalam biologi Konsep/prinsip fisika dalam biologi 1 Adhesi, kohesi, dan kapilaritas. Jaringan tumbuhan Gaya kapilaritas pada xilem dan floem 2 Gaya; gravitasi Jaringan tubuh manusia Gaya pada tubuh dan jaringan otot 3 Gaya;  gravitasi Sistem pencernaan Gaya peristaltik makanan
Sesuai  dengan  pokok  bahasan  di  atas  yaitu  Hukum  Newton  tentang  Gerak  dan  Fluida  yang dijadikan  acuan  dalam  melakukan  analisis,  maka  terlebih  dahulu  dilakukan  pembahasan      teoretis mengenai konsep gaya, gravitasi, tekanan dalam fluida, adhesi, kohesi, dan kapilaritas.

## Hukum-hukum  Newton tentang Gerak
Dalam studi mengenai gerak tidak lepas dari konsep gaya. Definisi gaya banyak diungkapkan para ahli,  diantaranya  Giancoli  (2001)  menyatakan  bahwa  gaya  sebagai  semacam  dorongan  atau  tarikan terhadap sebuah benda. Sementara Tipler (1991) mengemukakan bahwa gaya adalah suatu pengaruh pada  sebuah  benda  yang  menyebabkan  benda  mengubah  kecepatannya,  artinya  dipercepat.  Gaya sebagai  gangguan  mekanik  yang  dapat  mengakibatkan  suatu  gerak  dan  perubahan  bentuk  suatu materi. Isaac Newton (1642-1727) merumuskan hukum-hukum tentang gerak yaitu hukum pertama, hukum  kedua,  dan  hukum  ketiga.  Hukum  Newton  pertama  berbunyi: “Setiap  benda  tetap  berada dalam keadaan diam atau bergerak dengan laju tetap sepanjang garis lurus, kecuali jika diberi gaya total yang tidak nol” (Giancoli, 2001). Kecenderungan sebuah benda untuk mempertahankan keadaan diam  atau    gerak  tetapnya  pada  garis  lurus  disebut inersia, sehingga  hukum  Newton  pertama  ini sering disebut hukum inersia.
Apa  yang  terjadi  jika  sebuah  gaya  total  diberikan  pada  benda  tersebut?    Newton  berpendapat bahwa jika suatu gaya total diberikan pada sebuah benda dapat menyebabkan lajunya berubah, dalam arti  bahwa  benda  tersebut  mengalami  percepatan.  Namun  percepatan  juga  bergantung  pada  massa benda.  Hubungan  matematisnya  diungkapkan  Newton  sebagai  berikut: “Percepatan  sebuah  benda berbanding  lurus  dengan  gaya  total  yang  bekerja  padanya  dan  berbanding  terbalik  dengan massanya.  Arah percepatan sama dengan arah gaya total yang bekerja padanya.”
Hukum gerak Newton kedua  dinyatakan secara singkat dengan persamaan sebagai berikut:
m F a   (1)
dimana     a   =   percepatan (dalam m/s 2 ). ∑F =   gaya total (dalam kg.m/s 2 atau Newton) m =   massa (dalam kg)
Hukum  Newton  kedua  menghubungkan  antara  deskripsi  gerak  dengan  penyebabnya  yaitu  gaya. Berdasarkan  hukum  Newton  kedua  ini  kita  dapat  mendefinisikan  bahwa gaya sebagai  aksi  yang dapat mempercepat sebuah benda.
Hukum Newton kedua di atas menjelaskan secara kuantitatif bagaimana gaya-gaya mempengaruhi gerak.  Pertanyaan,  dari  manakah  gaya-gaya itu datang?  Beberapa  pengamatan  membuktikan  bahwa gaya  yang  diberikan  ke  sebuah  benda  selalu  diberikan  oleh  benda  lain  (Giancoli,  2001).  Sebagai contoh  seekor  sapi  menarik  pedati,  martil    mendorong  paku,  magnet  menarik  penjepit  kertas,  gaya diberikan  pada  sebuah  benda,  dan  gaya  tersebut  diberikan  oleh  benda  lain.  Pada  contoh  ini,   martil memberikan  gaya  pada  paku,  dan    paku  memberikan  gaya  balik  kepada  martil.  Hal  ini  merupakan inti  hukum  gerak  Newton  ketiga  yang  berbunyi  sebagai  berikut:  “Ketika  suatu  benda  memberikan gaya pada benda kedua, benda kedua tersebut memberikan gaya yang sama besar tetapi berlawanan arah terhadap benda yang pertama.” Hukum ini dikenal sebagai aksi-reaksi.

## Fluida
Dalam studi fluida ini dikaji beberapa sifat fluida,  terbatas dan berkaitan dengan  konsep–konsep biologi  pada  mata  kuliah  Biologi  Umum.  Beberapa  konsep  yang  dibahas  adalah  tekanan  dalam fluida, adhesi, kohesi, dan  kapilaritas.
Tekanan  didefinisikan  sebagai  gaya  per  satuan  area  (Cree,  2006).  Fluida  dalam  suatu  wadah memberikan tekanan ke semua arah. Gaya yang disebabkan oleh tekanan fluida selalu bekerja tegak lurus terhadap permukaan yang bersentuhan dengannya  (Giancoli, 2001).
Di  dalam  zat  cair  molekul-molekulnya  dapat  mengalami  gaya  adhesi  dan  kohesi.  Kohesi  adalah gaya diantara molekul-molekul yang sejenis. Sedangkan adhesi adalah gaya  antara molekul-molekul yang  jenisnya  berbeda.    Apabila  adhesi  lebih  besar  dari  kohesi  seperti  pada  air  dengan  permukaan gelas,  maka  air  akan  berinteraksi  kuat  dengan  permukaan  gelas  sehingga  air  membasahi  kaca  dan juga  permukaan  atas  cairan  akan  melengkung  (cekung).  Keadaan  ini  dapat  menyebabkan  zat  cair dapat naik ke atas oleh tegangan permukaan yang arahnya ke atas sampai batas keseimbangan gaya ke  atas  dengan  gaya  berat  cairan  tercapai.  Jadi  air  dapat  naik  ke  atas  dalam  suatu  pipa  kecil  (yang disebut pipa kapiler). Ini dikenal sebagai kapilaritas.
Kapilaritas  adalah  gejala  naik  atau  turunnya  zat  cair  di  dalam  pipa  kapiler.  Apa  yang menyebabkan  adanya  peristiwa  kapilaritas?  Penyebabnya  adalah  karena  ada  tegangan  permukaan. Tegangan  permukaan  tersebut  bekerja  pada  zat  cair  dengan  dinding  pipa  kapiler.    Kapilaritas  juga disebabkan oleh interaksi molekul-molekul di dalam zat cair. Jadi, kapilaritas sangat tergantung pada kohesi dan adhesi. Mengapa air naik dalam pembuluh pipa kapiler, karena  adhesi air pada kaca lebih besar dari pada gaya kohesinya.
Pembahasan    aplikasi  konsep  gaya  dalam  bidang  biologi  terbatas  pada:  a)  gaya  kapilaritas  pada xylem dan floem; b) gaya pada jaringan otot; dan c) gaya peristaltik makanan.

## a.   Gaya kapilaritas Xilem dan Floem
Pada  proses  pengangkutan  materi/bahan  (air  dan  mineral)  pada  tumbuhan  yang  disebut translokasi bekerja  berdasarkan  sistem  kapilaritas.  Translokasi  terjadi  dalam  sistem  khusus pembuluh-pembuluh  pengangkut.  Kimball  (1991)  menyatakan  bahwa  semua  ini  terdapat berkelompok dan disebut berkas vaskular yang meluas ke seluruh organ tubuh: akar, batang, daun (dalam tulang/uratnya), dan bunga sehingga transfor antara organ-organ terlaksana dengan cepat dan efisien.  Di  dalam  berkas  vaskular  terdapat    dua    macam  jaringan  yang  berlainan  yaitu  xilem  dan floem.
Xilem dan floem adalah  jaringan  seperti  tabung  yang  berperan  dalam  sistem  pengangkutan.  Air dan  mineral  dari  dalam  tanah  akan  diserap  oleh  akar.  Kemudian  diangkut  melalui  xilem  ke  bagian batang dan daun tumbuhan. Zat makanan yang dibuat di daun akan diangkut melalui floem ke bagian lain  tumbuhan  yang  memerlukan  zat  makanan.  Xilem  dan  floem  adalah  jaringan  pengangkut  yang salurannya terpisah. Xilem yang ada di akar bersambungan dengan xilem yang ada di batang dan di daun. Floem juga bersambungan ke semua bagian tubuh tumbuhan.
Tumbuhan  tidak  mempunyai  mekanisme  pemompaan  cairan  seperti  pada  jantung  manusia.  Air dapat  diangkut  naik  dari  akar  ke  bagian  tumbuhan  lain  yang  lebih  tinggi  dan  diedarkan  ke  seluruh
tubuh  tumbuhan  karena  adanya kapilaritas batang.  Sifat  ini  seperti  yang  terdapat  pada  pipa kapiler. Pipa  kapiler  memiliki  bentuk  yang  hampir  menyerupai  sedotan  akan  tetapi  diameternya sangat kecil. Apabila salah satu ujung pipa kapiler, dimasukkan  ke dalam air, maka air yang berada pada pipa tersebut akan lebih tinggi daripada air yang berada di sekitar pipa kapiler. Begitu pula pada batang tanaman, air yang berada pada batang tanaman akan lebih tinggi apabila dibandingkan dengan air yang berada pada tanah. Kapilaritas batang dipengaruhi oleh adanya gaya kohesi dan adhesi. Gaya  pengangkutan  air  pada  tumbuhan  dari  akar  sampai  daun  melalui  berkas  pembuluh pengangkut  (berkas  vaskular).    Dalam  pengangkutan  intravaskular,  air  diangkut  dari  xilem  akar  ke xilem batang dan diteruskan ke daun. Air dan  mineral dari dalam tanah memasuki tumbuhan melalui epidermis  akar,  menembus  korteks  akar,  masuk  ke  stele  dan  kemudian  mengalir  naik  ke  pembuluh xilem  sampai  pucuk  tumbuhan.  Setelah  melewati  sel-sel  akar,  air  dan  mineral  yang  terlarut  akan masuk  ke  xilem,  dan  selanjutnya  terjadi  pengangkutan  secara  vertikal  dari  akar  menuju  batang sampai ke daun. Xilem mengangkut air dan garam mineral dari akar hingga ke daun
Pembuluh  xilem  disusun  oleh  beberapa  jenis  sel,  namun  bagian  yang  berperan  penting  dalam proses  pengangkutan  air  dan  mineral  ini  adalah  sel-sel  trakea.  Bagian  ujung  sel  trakea  terbuka membentuk  pipa  kapiler.  Struktur  jaringan  xilem  seperti  pipa  kapiler  ini  terjadi  karena  sel–sel penyusun jaringan tersebut  mengalami fusi (penggabungan). Air bergerak dari sel trakea satu ke sel trakea yang di atasnya mengikuti prinsip kapilaritas dan kohesi air dalam sel trakea xilem.
Air  akan  mengalir  masuk  dari  korteks  akar,  menghasilkan  suatu  tekanan  positif  yang  memaksa cairan  naik  ke  xilem.  Dorongan  getah  xilem  ke  arah  atas  ini  disebut  tekanan  akar  ( roof  pressure ). Tekanan akar juga menyebabkan tumbuhan mengalami gutasi, yaitu keluarnya air yang berlebih pada malam  hari  melalui  katup  pelepasan  (hidatoda)  pada  daun.    Air  akan  mengalir  masuk  dari  korteks akar,  menghasilkan  suatu  tekanan  positif  yang  memaksa  cairan  naik  ke  xilem.  Tekanan  akar  juga menyebabkan  tumbuhan  mengalami  gutasi,  yaitu  keluarnya  air  yang  berlebih  pada  malam  hari melalui katup pelepasan (hidatoda) pada daun.
Jaringan pelindung yang disebut juga jaringan epidermis berfungsi:
• untuk melindungi permukaan tubuh tumbuhan;
• membentuk lapisan lilin (kutikula) anti air untuk mencegak penguapan berlebihan
Berikut gambar epidermis Akar.

## GAMBAR 1 . Epidermis akar.
Mekanisme  transfor  bahan  makanan  melalui  floem  akibat  tekanan.  Tekanan  itu  muncul  karena perbedaan  konsentrasi  larutan  dalam  floem.  Pembuluh  angkutan  yang  utama  pada  floem  adalah tabung tapisan yang terdiri atas sel-sel silindris (diameter sekitar 25 µm dan panjang 100 – 500 µm). Floem mengangkut sari makanan hasil fotosintesis dari daun ke seluruh tubuh.

## b) Gaya pada tubuh dan Jaringan Otot
Terdapat gaya yang bekerja pada tubuh dan gaya yang berada di dalam tubuh kita sendiri. Gaya yang bekerja pada tubuh  dapat diketahui  apabila kita menabrak suatu objek.  Sedangkan gaya yang berada dalam tubuh sering tidak kita ketahui,  sebagaimana diungkapkan Gabriel (1996) bahwa gaya
seperti  itu  ada  misalnya  gaya  otot  yang  menyebabkan  mengalirnya  darah  dan  paru-paru  yang memperoleh udara.
Ketika kita melangkahkan kaki, dan kaki kita mendorong lantai dengan suatu gaya yang arahnya ke  belakang,  maka  lantaipun  mendorong  kaki  kita  dengan  gaya  yang  sama  besar,  akan  tetapi arahnya  ke  depan.  Ini  merupakan  salah  satu  contoh  penerapan  hukum  ketiga  yang  diungkapkan Newton sebagai  aksi dan reaksi ketika kita berjalan. Newton menggambarkan hubungan antara dua gaya  yang  berinteraksi.  Gaya  aksi  menyebabkan  gaya  reaksi  yang  besarnya  sama,  tetapi  arahnya berlawanan.
Konsep  gaya  senantiasa  berkaitan  dengan  konsep  gerak.  Gaya  dapat  menyebabkan  sesuatu bergerak. Sekali pun gaya tidak selalu menyebabkan gerak. Gerak  adalah  suatu  tanggapan terhadap rangsangan  baik  dari  dalam  maupun  dari  luar.  Gerak  pada  manusia  disebabkan  oleh  kontraksi  otot yang menggerakkan tulang. Jadi, gerak merupakan kerja sama antara tulang dan otot. Tulang disebut alat gerak pasif karena hanya mengikuti kendali otot. Sedangkan otot disebut alat gerak aktif karena mampu  berkontraksi dan  menggerakkan tulang.
Pada  pergerakan  pemain  bola  mengakibatkan  otot-otot  pada  tubuh  berkontraksi  dan menggerakkan  tulang.  Oleh  karena  itu,  dalam  pemain  sepak  bola    melatih  otot-otot  tubuhnya  tidak sembarangan. Jika salah dalam menggerakkan tubuh justru dapat berakibat membuat otot cidera.
Gaya  yang  bekerja  pada  tubuh  manusia  dibagi  dalam  dua  tipe  yaitu:  gaya  pada  tubuh  dalam keadaan  statis,  dan  gaya  pada  tubuh  dalam  keadaan  dinamis.  Tubuh  dalam  keadaan  statis/stasioner berarti tubuh dalam keadaan setimbang, berarti pula jumlah gaya dalam segala arah sama dengan nol, dan  jumlah  momentum  terhadap  sumbu  juga  sama  dengan  nol.  Sistem  otot  dan  tulang  dari  tubuh manusia bekerja sebagai pengumpil.
Gabriel (1996) menyatakan terdapat 3 (tiga) macam sistem pengumpil yang bekerja dalam tubuh manusia, yaitu:
• Kelas pertama sistem pengumpil, titik tumpuan terletak antar gaya berat dan gaya otot. Contohnya  pada  kepala  manusia,  pengumpil  berada  diantara  gaya  otot  leher  dan  gaya  berat kepala.
GAMBAR 2 . Kelas pertama sistem pengumpil. Sumber: Gabriel (1996); dan Cameron (2006).
• Kelas  kedua  sistem  pengumpil,  gaya  berat  diantara  titik  tumpuan  dan  gaya  otot.  Contohnya saat  kaki  menjinjit,  maka  ujung  kaki  sebagai  pengumpil,  gaya  berat  tubuh  di  tengah  telapak berada diantara pengumpil dan gaya tarik otot kaki ke atas.
GAMBAR 3 . Kelas kedua sistem pengumpil. Sumber: Gabriel (1996), dan Cameron (2006)
• Kelas  ketiga  sistem  pengumpil,  dimana  gaya  otot  terletak  diantara  titik  tumpuan  dan  gaya berat.  Contoh  pada  lengan  yang  menggenggam  bola  dengan  siku  tegak  lurus,  maka   ujung
siku  sebagai  pengumpil,  dan  gaya  otot  lengan  keatas  berada  diantara  pengumpil  dan  gaya berat bola yang digenggam.
GAMBAR 4 . Kelas ketiga sistem pengumpil.Sumber: Gabriel (1996), dan Cameron (2006)
Pada proses bergeraknya, otot memiliki mekanisme kerja, yaitu:
Mekanisme  kerja  Otot  secara  relaksasi  dan  kontraksi  tetapi  tidak  dilakukan  secara  bersamaan. Otot yang berkontraksi disebut dengan tonus, ketika tonus berkontraksi harus diikuti dengan relaksasi agar  tidak  terjadi  kejang  otot.  Semua  mekanisme  kerja  otot  dipengaruhi  oleh  protein  aktin  dan myosin  yang  strukturnya  sebagian  saling  tumpang  tindih  yang  membentuk  pita  A  (anisotropic). Filamen aktin biasanya berhubungan dengan myosin yang mana bertanggung jawab untuk berbagai pergerakan  sel.  Myosin  adalah  prototipe  dari  penggerak  molekuler  sebuah  protein  yang  mengubah energi kimia dalam bentuk ATP menjadi energi gerak yang menghasilkan kekuatan dan pergerakan. Kebanyakan  pergerakan  umumnya  adalah  kontraksi  otot  yang  memberi  model  untuk  memahami interaksi  aktin  dan  myosin  dan  aktivitas  penggerak  dari  molekul  myosin.  Bagaimanapun  juga, interaksi  aktin  dan  myosin  tidak  hanya  bertanggung  jawab  pada  kontraksi  otot  tetapi  juga  untuk berbagai  pergerakan  sel  non  otot  termasuk  pembelahan  sel,  sehingga  interaksi  diataranya memerankan  peran  yang  penting  di  biologi  sel.  Lebih  jauh,  sitoskeleton  aktin  bertanggung  jawab untuk pergerakan lambat sel menyeberangi permukaan yang terlihat digerakkan secara langsung oleh polimerisasi aktin dengan baik oleh intreaksi aktin - myosin.
Pada  suatu  saat  aktin  dan  myosin  tersebut  akan  bergabung  dan  membentuk  aktomiosin. Aktomiosin  tersebut  akan  menyebabkan  suatu  pertambahan  panjang  daerah  filament  yang bertumpuk.  Pada  keadaan  relaksasi  akan  terjadi  penghambatan  sisi  pengikatan  myosin  pada  aktin oleh  protein. Adanya kalsium  pada  saat  kontraksi  membantu  terbukanya  tempat  pengikatan  myosin pada  aktin.  Kehadiran  ion  kalsium  ditandai  dengan  tumpang  tindihnya  filament  aktin  dan  myosin. Semua mekanisme kerja otot tersebut membutuhkan energy berupa ATP (Adenosin Triphospat).
ATP tersebut berasal dari oksidasi lemak dan karbohidrat. Pada saat kontraksi otot ATP berikatan dengan kepala myosin akan dipecah menjadi ADP dan ion  fosfat oleh enzim ATPase. Energy yang dihasilkan dari reaksi tersebut akan mendorong myosin untuk berikatan dengan aktin. Ikatan myosin dengan  aktin  akan  menghasilkan  aktomiosin.  Sumber  lain  untuk  memperoleh  energy  adalah glikogen.  Oleh  karena  itu,  glikogen  harus  diubah  menjadi  laktosinogen.  Laktosinogen  akan  diubah menjadi  glukosa  dan  asam  laktat.  Glukosa  tersebut  akan  menghasilkan  sejumlah  energy  untuk pembentukan ATP dan fosfokreatin. Proses ini berlangsung pada saat otot berelaksasi maka sebab itu fase relaksasi disebut sebagai fase anaerob.
Gaya tubuh dalam keadaan statis/diam. Tubuh dalam keadaan statis berarti tubuh dalam keadaan seimbang,  dengan  jumlah  gaya  kesegala  arah  =  0.  Gaya  tubuh  dalam  keadaan    dinamis/bergerak kemampuan tubuh untuk menjaga keseimbangan tubuh ketika tubuh sedang bergerak untuk nilai ke segala  arah  relatif  konstan  pada  akhir  domain  waktu.  Dinamika  gerak  benda  bertujuan  agar mengetahui  gerak  organ-organ  dalam  tubuh  dengan  memperhatikan  penyebab  bergeraknya  benda tersebut,  dengan  menggunakan  konsep gaya  atas  dasar  hukum  Newton.  Gaya  tubuh dalam  keadaan dinamis dapat dipengaruhi faktor-faktor berikut: usia;  motivasi; lingkungan;  kelelahan dan pengaruh obat.

## c) Gaya Peristaltik makanan
Gaya peristaltik pada sistem pencernaan merupakan gaya pendorong makanan pada saat menelan. Peristaltik  adalah  gerakan  yang  terjadi  pada  otot-otot  pada  saluran  pencernaan  yang  menimbulkan
gerakan semacam gelombang, sehingga menimbulkan efek menyedot/menelan makanan yang masuk ke dalam saluran pencernaan.
Makanan  tidak  hanya  mengalir  turun  dari  kerongkongan  menuju  lambung,  tetapi  didorong  oleh kontraksi  otot  yang  sangat  kuat  yang  disebut peristaltik ,  sehingga  kita  bisa  minum  segelas  air walaupun  dalam  posisi  kepala  di  bawah.  Hal  itu  bisa  terjadi  karena  adanya  pertahanan  gaya  pada lambung  sehingga  setiap  makanan  dan  minuman  maupun  material  yang  masuk    akan  tetap mempertahankan  dirinya  agar  tidak  terlepas  dari  pegangan,    dalam  artian  mengapit  dari  kedua  sisi dan  mempunyai  dua  sifat  yaitu;  lengket  dan  licin  atau motion .  Jadi    gaya  peristaltik  menggunakan prinsip flank / mengapit.
Di  kerongkongan  inilah peristaltik dimulai  dan  terus  bekerja  di  sepanjang  saluran pencernaan.Gerakan  peristaltik  pada  sistem  pencernaan  bergantung  pada  2 refleks  utama  yang berkontraksi  di  atas  makanan  yang  ditelan,  atau  bolus,  dan  relaks  di  bawahnya.  Ini  terjadi  dalam sistem  saraf  enterik,  yang  merupakan  sistem  saraf  lokal  yang  terdiri  dari  sistem  pencernaan.Ketika bolus  makanan  ditelan,  peristaltik  membawanya  ke  perut  di  mana  ia  berubah  menjadi chyme cair. Makanan dikunyah menjadi bolus atau bola, dan tertelan. Hal ini dipindahkan melalui kerongkongan oleh  gelombang  peristaltik  primer  yang  memaksa  makanan  melalui  kerongkongan  dan  kedalam lambung, sebuah proses yang memakan waktu sekitar sembilan detik.
Makanan yang  kurang  dilumasi dan gerakan melalui kerongkongan  akan  bergerak lambat, maka gelombang peristaltik sekunder terus bekerja di sekitar bolus sampai memasuki perut. Setelah bolus telah berubah menjadi chyme seperti susu di perut dan dibawa ke dalam usus kecil, proses peristaltik melambat  sebagai  tujuan  perubahan  dari  gerakan  untuk  pencampuran,  pencernaan  dan penyerapan.Penyerapan  gizi  terjadi  di  usus  kecil  dimana  peristaltik  menggerakkan  di  sekitar chyme memberikan kesempatan untuk diserap melalui dinding usus dan ke dalam aliran darah. Tahap selanjutnya dari proses pencernaan terjadi di usus besar di mana air diperoleh kembali dari makanan yang  tidak  tercerna  dan  diserap  ke  dalam  aliran  darah.  Sisa-sisa  tersebut  kemudian  dikeluarkan melalui anus.
Gerakan peristaltik  pada  sistem  pencernaan  bekerja  pada  laju  yang  berbeda  sebagai  proses  pada tahapan  yang  berbeda  memiliki  tujuan  yang  berbeda. Jadi, peran  peristaltik  pada  sistem  pencernaan bahwa    makanan  didorong  ke  bawah  kerongkongan  dan  masuk  ke  perut,  kemudian  peristalsis menggerakkan makanan dicerna melalui usus kecil dan besar dan kemudian melalui rektum dan anus. Ini adalah serangkaian kontraksi otot polos dan relaksasi memindahkan makanan dengan cara seperti gelombang melalui proses yang berbeda dalam saluran pencernaan.

## SIMPULAN
Berdasarkan  hasil  analisis  dan  pembahasan  di  atas,  dapat  disimpulkan  bahwa  terdapat  aplikasi konsep gaya dalam materi mata kuliah Biologi Umum yaitu: gaya kapilaritas pada xilem dan floem; gaya pada jaringan otot; dan gaya peristaltik makanan. Rekomendasi penulis bahwa analisis aplikasi konsep dan prinsip fisika dalam biologi mesti dilakukan secara berkesimbungan.

## REFERENSI
Anbar, A. 2014. Dasar-dasar Biomekanika Hukum-hukum Gerak Newton. Tersedia: [anbar45.b]logspot.co.id/2014_03_01_archip.html]. [online]. [8 Nopember 2016].
Brotosiswojo, B.S. 2001. Hakekat Pembelajaran MIPA di Perguruan Tinggi: Fisika . Jakarta: PAU- PPAI.
Cameron,  J.R.;    Skofronick,  J.G,  &  Grant,  R.M.  (Alih  Bahasa:  Lamyarni  I.S.).  2006. Fisika Kedokteran: Fisika Tubuh Manusia .  Jakarta: C.V. Agung Seto.
Cree, L. &  Rischmiller,  L. (Penerjemah: Widyastuti, P.). 2006. Sains  dalam Keperawatan: Fisika, Kimia, dan Biologi. Jakarta: EGC.
Cromer,  A.H.  (Penerjemah:  Sumartono,  P.).  1994. Fisika  untuk  Ilmu-ilmu  Hayati. Jogjakarta:  Gajah Mada University Press.
Fahmi.(2012).  Biomekanika.Tersedia:  esa166.weblog.esaunggul.ac.id/2012/12/07  /biomekanika. [online]. [08-11-2016]
File://F:/gudang fisika. 2016. Pengaruh Gaya Terhadap Sistem Gerak .[online]. [2 Nopember 2016].
Gabriel, J.F. 1996. Fisika Kedokteran . Jakarta: EGC.
Giancoli,  D.C.  1998. Physics:  Principles  with  Applications. London:  Prentice-Hall  International (UK) Limited.
Kimball,  J.  W.    (Alih  Bahasa:  Tjitrosono,  S.S.  dan  Sugiri,  N.).  1991. Biologi  Jilid  2 .Jakarta: Erlangga.
Romansyah. R. 2016. Diktat Kuliah: Biologi Umum . Ciamis: Universitas Galuh.
Toto.  2009. Pengembangan  Bahan  Ajar  Fisika  Dasar  untuk  Calon  Guru  Biologi.  Disertasi  Doktor pada Sekolah Pascasarjana UPI Bandung .  Bandung: Tidak dipublikasikan.
Winatasasmita, Dj. 1995. Biologi Umum . Jakarta: Penerbit Universitas Terbuka.