9
III. METODOLOGI
A. Tempat dan Waktu
Pengambilan data untuk penelitian ini dilakukan di lahan kering Leuwikopo, Bogor. Pengambilan data penelitian dimulai tanggal 29 April 2009 sampai 10 Juni 2009.
B. Peralatan dan Perlengkapan 1. Subjek dan Objek Penelitian
Subjek penelitian ini berjenis kelamin pria dalam keadaan sehat jasmani dan rohani, dan dibagi ke dalam tiga kelompok :
a. Kelompok A : (155 ± 5) cm, 3 orang b. Kelompok B : (165 ± 5) cm, 3 orang c. Kelompok C : (175 ± 5) cm, 3 orang
Masing – masing subjek akan melakukan 4 (empat) kali ulangan rangkaian pengukuran denyut jantung saat bekerja membuat guludan, baik secara manual maupun mekanis. Objek penelitian yang digunakan adalah cultivator tipe Te 550 n (data teknis pada Lampiran 1) dan cangkul. Rancangan percobaan dapat dilihat pada Gambar 2.
2. Instrumentasi dan Alat Ukur
a. Heart Rate Monitor (Polar Accurex Plus). b. Heart Rate Monitor Interface.
c. Stop watch.
d. Digital Metronome. e. Time Study Sheet.
f. Bangku Step Test dengan tinggi 24 cm. g. Antropometer.
h. Thermohygrometer. i. Patok.
j. Meteran pita ( 50 m ).
k. Alat tulis, komputer, dan beberapa perlengkapan yang mendukung untuk pencatatan data dan pengolahan data.
10 Gambar 2. Bagan rancangan percobaan
Keterangan : U = ulangan PS = posisi stang Kelompok C (3 orang) U1 U2 U3 U4 PS Atas U1 U2 U3 U4 PS Tengah U1 U2 U3 U4 PS Bawah U1 U2 U3 U4 Cultivator Manual Kelompok B (3 orang) PS Atas U1 U2 U3 U4 PS Tengah U1 U2 U3 U4 PS Bawah U1 U2 U3 U4 Cultivator U1 U2 U3 U4 Manual Pembuatan Guludan Kelompok A (3 orang) PS Atas U1 U2 U3 U4 PS Tengah U1 U2 U3 U4 PS Bawah U1 U2 U3 U4 Cultivator U1 U2 U3 U4 Manual
11 C. Metode Penelitian
Penelitian ini dibagi menjadi dua tahap, yaitu pengambilan data di lapang dan pengolahan data. Pengambilan data di lapang bertujuan untuk mendapatkan data primer, dan data sekunder yang diperlukan akan diperoleh melalui literatur. Data primer diperoleh dari hasil pengukuran denyut jantung operator traktor roda dua di lapang dan beberapa pengukuran fisik tubuh. Proses analisis beban kerja dapat dilihat pada Gambar 4.
C.1. Pengambilan data di lapang
Data primer diperoleh melalui pengukuran dimensi tubuh menggunakan antropometer dan timbangan, dan pengukuran denyut jantung operator saat bekerja menggunakan alat ukur denyut jantung, Heart Rate Monitor. Alat ini diatur agar dapat merekam denyut jantung operator setiap 5 detik untuk mengetahui tingkat beban kerja fisik yang dialami operator saat membuat guludan dengan mengoperasikan cultivator dan cara manual (dengan cangkul). Pengukuran denyut jantung dilakukan pada beberapa kondisi, yaitu :
a. Pada saat membuat guludan. b. Pada saat melakukan step test. c. Pada saat operator istirahat.
Sebelum pengukuran denyut jantung saat bekerja, diperlukan kalibrasi denyut jantung terhadap beban kerja kepada setiap subjek dengan metode step test (digambarkan pada gambar 3). Pengukuran saat bekerja di hari yang lain dengan hari pengukuran kalibrasi, diperlukan pengukuran step test kembali. Hal ini disebabkan oleh kemungkinan kondisi fisik subjek pada hari berbeda akan berbeda juga. Pengukuran step test pada hari yang sama dengan hari kerja, cukup dilakukan satu kali dengan frekuensi 20 siklus/menit (digambarkan pada gambar 4). Pola kerja digambarkan pada
12 Gambar 3. Bagan alir kalibrasi subjek
Keterangan : Step test menggunakan bangku dengan tinggi 24 cm Pengambilan Data Subjek
Rest 1 (5~10 menit)
Rest 2 (± 5 menit)
Rest 3 (± 5 menit)
Step Test 3 (± 5 menit, 25 siklus/menit)
Step Test 2 (± 5 menit, 20 siklus/menit)
Step Test 1 (± 5 menit, 15 siklus/menit)
Step Test 4 (± 5 menit, 30 siklus/menit)
Rest 4 (± 5 menit)
Rest 5 (± 5 menit)
13 Penelitian Pendahuluan
Data Subjek : usia, tinggi badan, berat badan, kalibrasi Step Test Data Lingkungan : Suhu
Pengukuran Denyut Jantung
Kerja (cultivator/cangkul) Istirahat (Rest 3) Istirahat awal (Rest 1) Istirahat (Rest 2) Step Test Pengolahan Data
Perhitungan Beban Kerja
Kualitatif IRHR
Tingkat Beban Kerja
Kuantitatif TEC(kkal/menit) BME (kkal/menit) WEC (kkal/menit) Gambar 4. Bagan alir pengukuran beban kerja
Keterangan : IRHR (Increase Ratio of Heart Rate) TEC (Total Energy Cost)
BME (Basal Metabolic Energy ) WEC (Work Energy Cost)
14 Gambar 5. Pola kerja pengolahan untuk 1 (satu) kali ulangan pengolahan menggunakan
Cultivator Panj an g Peng ol ahan (18 m , t er m asuk h ead li n e @1. 5m ) Lebar Pengolahan (3.5 m) Head line Head line START FINISH
15 rest HR work HR IRHR 1000 2 . 4 2 f h g w TECST C.2. Pengolahan data
Pengolahan data dilakukan dengan menggunakan hasil rekaman data HR (denyut jantung) yang kemudian dipindahkan ke komputer menggunakan Heart Rate Monitor Interface, lalu data tersebut diolah dan dibuat dalam bentuk grafik. Perhitungan nilai HR harus dinormalisasi agar diperoleh nilai HR yang objektif. Normalisasi nilai HR dilakukan dengan perbandingan HR relatif saat bekerja terhadap nilai HR saat istirahat. Nilai perbandingan HR tersebut dinamakan IRHR (Increase Ratio of Heart Rate). Perbandingan tersebut dirumuskan sebagai berikut :
Dimana : HR work = denyut jantung saat melakukan pekerjaan. HR rest = denyut jantung saat istirahat.
Untuk mendapatkan nilai beban kerja, maka diperlukan perhitungan TECST (Total Energy Cost Step Test) yaitu energi total yang digunakan
pada saat melakukan step test, perhitungan dilakukan melalui persamaan :
Dimana : TECST = Total Energy Cost step test (kkal/menit)
w = berat badan (kg)
g = percepatan gravitasi (9.81 m/detik2)
h = tinggi bangku step test (meter) f = frekuensi step test
4.2 = faktor kalibrasi (joule => kalori)
Untuk mengkonversi nilai IRHR menjadi TEC (Total Energy Cost) pada saat melakukan aktivitas dapat dilakukan dengan cara membuat fungsi korelasi antara TECST terhadap IRHR. Dengan membuat grafik
hubungan TECST dengan IRHR maka diperoleh persamaan untuk seorang
subjek dengan bentuk umum :
Y = a X + b Dimana : Y = IRHR
16 Nilai TEC atau besarnya daya pada saat bekerja dapat diperoleh dengan membalikkan persamaan di atas dan memasukkan nilai IRHR objek saat melakukan kerja.
Nilai BME untuk setiap orang berbeda sesuai dengan dimensi tubuh dan jenis kelamin. Nilai BME ekuivalen dengan nilai VO2 (volume
oksigen), yang dipengaruhi dimensi tubuh. Untuk diperoleh nilai VO2,
dapat digunakan tabel konversi BME ekuivalen VO2 berdasarkan luas
permukaan tubuh. Luas permukaan tubuh dapat dihitung dengan menggunakan persamaan Du’Bois (Syuaib,2003) :
A = H0.725 × W 0.425 × 0.007246 Dimana : A = Luas permukaan tubuh (m2)
h = Tinggi badan (cm) W = Berat badan (kg)
Nilai BME setiap orang berbeda – beda dan tidak terkait langsung dengan konsumsi energi akibat melakukan suatu aktivitas kerja, maka untuk mengetahui nilai peningkatan konsumsi energi akibat melakukan aktivitas perlu dihitung WEC (Work Energy Cost), dengan persamaan :
WEC = TEC – BME Dimana : WEC = Work Energy Cost (kkal/menit)
TEC = Total Energy Cost (kkal/menit)
BME = Basal Metabolic Energy (kkal/menit)
Konsumsi energi sebanding dengan berat badan seseorang, semakin besar berat badan seseorang, maka konsumsi energinya semakin besar pula, begitu sebaliknya pada saat melakukan pekerjaan yang relatif sama. Oleh karena itu untuk mengetahui nilai beban kerja objektif yang diterima seseorang saat melakukan kerja maka pengaruh berat badan perlu dinormalisasi. Untuk memperoleh nilai WEC yang ternomalisasi (WEC’), dapat menggunakan persamaan :
WEC’ = WEC / w
Dimana : WEC’ = Work Energy Cost per Weight (kal/kg.menit)
WEC = Work Energy Cost (kal/menit)
