mekanika teknik - Program Studi Teknik Pertanian

RENCANA PROGRAM
KEGIATAN PEMBELAJARAN SEMESTER
(RPKPS)
MEKANIKA TEKNIK
TPB 102
OLEH:
Dr. ANDASURYANI, S.TP, M.Si
DELVI YANTI, S.TP, MP
PROGRAM STUDI TEKNIK PERTANIAN
JURUSAN TEKNIK PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
UNIVERSITAS ANDALAS
2014
RENCANA PROGRAM
KEGIATAN PEMBELAJARAN SEMESTER
(RPKPS)
Nama Mata Kuliah
Kode Mata Kuliah/ SKS
Pelaksanaan
Prasyarat
Dosen Pengasuh
: Mekanika Teknik
: TPB 102/ 3 (3 +0)
: Semester II (Genap)
: Tidak ada
: Dr. Andasuryani, S.TP, M.Si
: Delvi Yanti, STP, MP
Padang, 7 November 2014
Ketua Tim Penyusun RPKPS
Dr. Andasuryani, S.TP, M.Si
NIP. 197304131998022001
Mengetahui,
Ketua Jurusan Teknik Pertanian
Mengetahui,
Ketua Tim Pengembangan dan Penguatan
Kurikulum
Jurusan Teknik Pertanian
Dr. Andasuryani, S.TP, M.Si
NIP. 197304131998022001
Dr. Ir. Eri Gas Ekaputra, MS
NIP. 196212051993021001
1. Identitas Mata Kuliah:
Nama Mata Kuliah
Kode Mata Kuliah/ SKS
Pelaksanaan
Prasyarat
Status Mata Kuliah
: Mekanika Teknik
: TPB 102/3 (3+0)
: Semester II (Genap)
: Tidak ada
: Wajib
2. Deskripsi Singkat Mata Kuliah
Kuliah Mekanika Teknik membahas dan mempelajari prinsip-prinsip mekanika
teknik yaitu statika dan dinamika yang menjadi dasar bagi engineer untuk
mendesain alat dan mesin pertanian. Mata kuliah ini berisi tentang besaranbesaran dasar, sistem satuan international, vektor-vektor gaya, kesetimbangan
partikel, resultan sistem gaya, analisis struktur, gaya-gaya dalam, kinematika
partikel dan kinematika planar dari benda, energi, impuls dan momentum. Mata
kuliah ini dilaksanakan dengan menjelaskan teori, contoh-contoh soal dan
memberikan tugas mandiri kepada mahasiswa.
3. Tujuan/ Outcomes Pembelajaran
Setelah mengikuti kuliah ini diharapkan mahasiswa mampu menganalisis,
mengevaluasi dan menghitung segala jenis masalah yang berkaitan dengan
enginering dengan menerapkan dasar-dasar mekanika teknik yaitu statika dan
dinamika.
4. Materi Pembelajaran
No. Tujuan Instruksional Khusus
1
Mahasiswa mampu
a) Menjelaskan defenisi
mekanika dan hubungannya
dengan statika
b) Menjelaskan besaran-besaran
dasar
c) Menjelaskan Hukum Newton
tentang gerak dan gravitasi
d) Menjelaskan prinsip-prinsip
penggunaan sistem unit SI
dan prosedur standar untuk
perhitungan numerik
2
Mahasiswa mampu
a) Menjelaskan perbedaan
skalar dengan vektor
b) Melakukan operasi-operasi
matematika pada vektor
c) Menentukan besar dan arah
vektor kartesius, vektor
posisi
Pokok Bahasan
Pendahuluan
Sub Pokok Bahasan
a) Pengantar statika
b) Besaran-besaran dasar
c) Prinsip-prinsip
penggunaan sistem
pengukuran
international
Vektor-vektor Gaya
a) Skalar dan vektor,
operasi-operasi vektor
b) Penambahan gaya
pada bidang coplanar
c) Vektor kartesius,
vektor posisi, dan dot
product
3
4
5
6
7
Mahasiswa mampu
a) Menjelaskan kondisi untuk
kesetimbangan partikel
b) Menjelaskan diagram benda
bebas
c) Menjelaskan aplikasi
kesetimbangan partikel pada
pegas, kabel dan puli
Mahasiswa mampu
a) Menjelaskan tentang momen
gaya
b) Menjelaskan momen kopel
c) Menjelaskan resultan gaya
ekivalen dan momen kopel
d) Menjelaskan besar dan lokasi
resultan gaya dengan beban
terdistribusi
Kesetimbangan
partikel
Mahasiswa mampu
a) Menjelaskan tentang
b) Menjelaskan persamaan
kesetimbangan untuk benda
tegar
c) Menjelaskan diagram benda
bebas untuk benda tegar
d) Menyelesaikan persoalan
kesetimbangan benda tegar
dalam dua dimensi
Mahasiswa mampu
a) Menjelaskan tentang defenisi
struktur
b) Menjelaskan batang
sederhana dan contohcontoh aplikasi batang
sederhana
c) Menganalisis batang
sederhana menggunakan
metode joint
d) Menjelaskan analisis batang
dengan metode pemisahan
struktur
Mahasiswa mampu
a) Menjelaskan tentang analisis
untuk menentukan beban
internal pada lokasi khusus
dari struktur
b) Menganalisis dan
Kesetimbangan
Benda Tegar
Resultan sistem
gaya
a) Hukum-hukum
kesetimbangan
partikel
b) Diagram benda bebas
partikel
c) Kesetimbangan
partikel pada pegas,
kabel dan puli
a) Besar dan arah dari
momen gaya pada
bidang dua dan tiga
dimensi
b) Besar dan arah dari
momen kopel
c) Resultan gaya ekivalen
dan momen kopel
d) Besar dan lokasi
resultan gaya yang
mendapat beban
terdistribusi
a) Kondisi untuk
kesetimbangan benda
tegar
b) Diagram benda bebas
untuk benda tegar
c) Kesetimbangan pada
bidang dua dimensi
Analisis struktur
a) Batang sederhana
b) Metode analisis
struktur
Gaya-gaya dalam
a) Metode penentuan
gaya internal
b) Gaya-gaya internal
yang dihasilkan oleh
struktur
c) Persamaan diagram
8
9
10
11
12
13
menjelaskan gaya geser
internal dan momen
Mahasiswa mampu
a) Menjelaskan tentang sifat
gesekan
b) Menjelaskan gaya-gaya gesek
pada baut, bel dan bearing
c) Menjelaskan konsep rolling
resistance.
Mahasiswa mampu
a) Menjelaskan penentuan titik
berat dan titik massa untuk
sistem partikel
b) Menjelaskan penentuan titik
berat, titik massa dan
sentroid untuk benda
c) Menjelaskan titik berat dan
massa pada benda-benda
komposit
d) Menjelaskan pengertian
momen inersia dan
perhitungan momen inersia
untuk untuk sebuah area
Mahasiswa mampu
a) Menjelaskan defenisi kerja
dan kerja aktual
b) Menjelaskan prinsip kerja
aktual untuk partikel dan
benda kaku.
Mahasiswa mampu
a) Menjelaskan pergerakan
partikel sepanjang garis
lurus dan kurva
b) Menyelesaikan
pemecahan masalahmasalah pergerakan garis
lurus dan kurva
Mahasiswa mampu
a) Menjelaskan persamaan
gerak untuk sistem partikel
dan koordinat rectangular
b) Menyelesaikan persoalan
pergerakan gaya partikel
pada koordinat rectangular
c) Menyelesaikan persamaan
gerak partikel pada arah
tangensial, normal
Mahasiswa mampu
a) Menjelaskan tentang usaha
geser dan momen
Gesekan
a) Sifat gesekan
b) Gaya gesek pada baut,
flat belts, bearing
c) Rolling resistance.
Titik berat, sentroid, a) Titik berat dan titik
dan momen inersia
massa untuk sistem
partikel
b) Titik berat, titik massa
dan sentroid untuk
benda
c) Benda-benda komposit
d) Momen inersia untuk
untuk sebuah area
Kerja aktual
Kinematika Partikel
Kinetika Partikel:
Gaya dan
Percepatan
Kinetika Partikel:
Usaha , Energi, Daya
a) Defenisi kerja dan
kerja aktual
b) Prinsip kerja
aktual untuk
partikel dan benda
kaku.
a) Kinematika
rectilinear
b) Kinematika
curvilinear
a) Hukum Newton
pada pergerakan
partikel dan gaya
b) Persamaan gerak
untuk koordinat
rectangular
c) Persamaan gerak
untuk koordinat
normal dan
tangensial
a) Usaha yang disebabkan
oleh gaya
14
karena gaya variabel
b) Menjelaskan gaya konstan,
berat dan gaya pegas
c) Menyelesaikan masalahmasalah usaha yang
disebabkan oleh gaya
d) Menjelaskan prinsip
keseimbangan usaha dan
energi kinetik
e) Menjelaskan usaha friksi
yang disebabkan oleh sliding
f) Menjelaskan prinsip usaha
dan energi, daya dan
efisiensinya
g) Menjelaskan konservasi gaya
dan konservasi energi dalam
memecahkan masalah
kinetika
Mahasiswa mampu
a) Menjelaskan tentang impuls
linear dan momentum linear
b) Menjelaskan persamaan
prinsip linear impuls dan
momentum
c) Menjelaskan pemecahan
masalah-masalah konservasi
linear momentum
d) Menjelaskan mekanisme
impact, penerapan elastis
dan plastis impact
e) Menjelaskan hubungan
antara momen gaya dan
momentum angular
dan Energi
b) Prinsip usaha dan
energi , daya
c) Efisiensi, konservasi
gaya dan energi
Kinetika Partikel:
Impuls dan
Momentum
a) Prinsip impuls dan
momentum
b) Konservasi
momentum linear
c) Impact dan
momentum angular
5. Rencana Kegiatan Pembelajaran Mingguan:
Minggu
Pokok Bahasan
ke:
I
Pendahuluan
II
Vektor-vektor Gaya
III
Kesetimbangan
partikel
Metode Pembelajaran dan Bentuk Kegiatan
Metode: Kuliah tatap muka dalam kelas dengan
ceramah dan memberikan contoh-contoh soal
Metode: Kuliah tatap muka dalam kelas dengan
ceramah dan memberikan contoh-contoh soal dan
tugas mandiri
Kegiatan: Diskusi dan tanya jawab
Metode: Kuliah tatap muka dalam kelas dengan
ceramah dan memberikan contoh-contoh soal dan
tugas mandiri
Kegiatan: Diskusi dan tanya jawab
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
XIII
XIV
XV
XVI
Resultan sistem gaya
Metode: Kuliah tatap muka dalam kelas dengan
ceramah dan memberikan contoh-contoh soal dan
tugas mandiri
Kegiatan: Diskusi dan tanya jawab
Kesetimbangan Benda Metode: Kuliah tatap muka dalam kelas dengan
Tegar
ceramah dan memberikan contoh-contoh soal dan
tugas mandiri
Kegiatan: Diskusi dan tanya jawab
Analisis Struktur
Metode: Kuliah tatap muka dalam kelas dengan
ceramah dan memberikan contoh-contoh soal dan
tugas mandiri
Kegiatan: Diskusi dan tanya jawab
Gaya-gaya dalam
Metode: Kuliah tatap muka dalam kelas dengan
ceramah dan memberikan contoh-contoh soal dan
tugas mandiri
Kegiatan: Diskusi dan tanya jawab
Ujian Tengah Semester Tes uraian penguasaan materi
Gesekan
Metode: Kuliah tatap muka dalam kelas dengan
ceramah dan memberikan contoh-contoh soal dan
tugas mandiri
Kegiatan: Diskusi dan tanya jawab
Titik berat, sentroid,
Metode: Kuliah tatap muka dalam kelas dengan
dan momen inersia
ceramah dan memberikan contoh-contoh soal dan
tugas mandiri
Kegiatan: Diskusi dan tanya jawab
Kerja aktual
Metode: Kuliah tatap muka dalam kelas dengan
ceramah dan memberikan contoh-contoh soal dan
tugas mandiri
Kegiatan: Diskusi dan tanya jawab
Kinematika Partikel
Metode: Kuliah tatap muka dalam kelas dengan
ceramah dan memberikan contoh-contoh soal dan
tugas mandiri
Kegiatan: Diskusi dan tanya jawab
Kinetika Partikel: Gaya Metode: Kuliah tatap muka dalam kelas dengan
dan Percepatan
ceramah dan memberikan contoh-contoh soal dan
tugas mandiri
Kegiatan: Diskusi dan tanya jawab
Kinetika Partikel:
Metode: Kuliah tatap muka dalam kelas dengan
Usaha, Energi, Daya
ceramah dan memberikan contoh-contoh soal dan
dan Energi
tugas mandiri
Kegiatan: Diskusi dan tanya jawab
Kinetika Partikel:
Metode: Kuliah tatap muka dalam kelas dengan
Impuls dan Momentum ceramah dan memberikan contoh-contoh soal dan
tugas mandiri
Kegiatan: Diskusi dan tanya jawab
Ujian Akhir Semester
Tes uraian penguasaan materi
6. Evaluasi
Ujian 1: 40 %; Ujian 2: 40%; Tugas: 20%
7. Bahan, Sumber Informasi, Referensi
Hibbeler,R.C. 2004. Engineering Mechanics : Statics. Pearson Education
International.
Hibbeler,R.C. 2004. Engineering Mechanics : Dynamics. Pearson Education
International.
Meriem, J.L. & Kraige, L.G. 2000. Mekanika Teknik: Statika. Erlangga. Jakarta. (Alih
Bahasa oleh Mulia Tony, Univ. Indonesia)
Meriem, J.L. & Kraige, L.G. 1993. Mekanika Teknik: Dinamika. Erlangga. Jakarta.
(Alih Bahasa oleh Mulia Tony, Univ. Indonesia)
8. Dosen Pengampu:
a. Dr. Andasuryani, S.TP, M.Si
b. Delvi Yanti, S.TP, MP