rencana pembelajaran semester - FSM UKSW

Semester : Ganjil
FAKULTAS SAINS DAN MATEMATIKA
Universitas Kristen Satya Wacana
SALATIGA
PROGRAM STUDI : FISIKA DAN
PENDIDIKAN FISIKA
RENCANA
PEMBELAJARAN
SEMESTER
Form : <kode form>
Matakuliah : FA012 , Fisika Matematika I
Beban : 2 sks
T/A/P : 2/0/0
Pengampu : Mandiri/Tim
1. 64011, Nur Aji Wibowo, M.Si
A. Capaian Pembelajaran:
1. Menunjukkan sikap bertanggungjawab atas pekerjaan di bidang keahliannya secara mandiri.
2. Mampu menerapkan pemikiran logis, kritis, sistematis, dan inovatif dalam konteks pengembangan atau implementasi ilmu pengetahuan dan
teknologi yang memperhatikan dan menerapkan nilai humaniora yang sesuai dengan bidang keahliannya.
3. Menguasai prinsip dan aplikasi fisika matematika, fisika komputasi dan instrumentasi
4. Mampu menghasilkan model matematis atau model fisis yang sesuai dengan hipotesis atau prakiraan dampak dari fenomena yang menjadi
subyek pembahasan.
B.
Matakuliah Prasyrat/Kosyarat: Kalkulus/Matematika Dasar, Fisika Dasar
C.
Deskripsi: Matakuliah ini memberikan pengetahuan dan ketrampilan terkait pengoperasian susunan angka dalam bentuk matriks. Operasi
matriks sangat bermanfaat dalam berbagai permasalahan matematis yang muncul dari peristiwa fisika. Salah satu yang akan menjadi bahasan
utama adalah penggunaan metode Cramer dalam menyelesaikan berbagai sistem persamaan linear. Dalam matakuliah ini juga disajikan
aljabar vektor dalam hubungannya langsung dengan berbagai persoalan fisika yangm elibatkan besaran-besaran yang memiliki besar dan
arah. Setelah memahami matriks dan vektor, bahasan akan dilanjutkan dengan topik bilangan kompleks dan transformasi koordinat. Dalam
bahasan bilangan kompleks, mahasiswa akan mempelajari beragam peristiwa fisika seperti pada rangkaian RLC maupun gerak harmonik yang
dapat dinyatakan dalam bentuk bilangan kompleks untuk memudahkan dalam penyelesaiannya. Sedangkan dalam bahasan transformasi
koordinat, koordinat yang akan dipelajari adalah koordinat polar, silinder, dan bola. Dengan ketrampilan dalam mentransformasikan system
dari satu koordinat ke koordinat yang lain, akan membantu dalam pengamatan terhadap gejala-gejala fisika yang berlangsung dalam tiga
dimensi.
D. Tahap pembelajaran:
PertKemampuan akhir
ke
1-4
Mahasiswa dapat
mengoperasikan matriks
untuk keperluan
Materi Pembelajaran
1. Notasi Matriks.
2. Aljabar Matriks I:
Penjumlahan, pengurangan,
Metode Pembelajaran
1. Ceramah,
2. Presentasi,
3. Ploting Grafik dari
1
Waktu
(menit)
Indikator
400
Mampu mentransformasi
suatu sistem dari satu bentuk
koordinat ke bentuk yang lain
Penilaian
4/16
penyelesaaian persoalanpersoalan fisika
5
6-7
8
9
Mahasiswa memahami
aljabar vektor
Mahasiswa memahami
penyelesaian berbagai
persoalan fisika yang
melibatkan besaran-besaran
vektor
perkalian, dan pembagian.
3. Aljabar Matriks II: Minor,
kofaktor, adjoint, determnan
dan invers.
4. Aturan Cramer
5. Penerapan matriks di dalam
penyelesaian system persamaan
linear.
6. Penerapan matriks di dalam
Sistem persamaan linear untuk
persoalan mekanika:
penyusunan sistem persamaan
linear dari grafik posisi
terhadap waktu.
1. Notasi vektor dan vektor
satuan.
2. Komponen vektor (Ax, Ay, Az).
3. Resultas Vektor, aturan cosinus
dan sinus.
4. Aljabar Vektor .
5. Perkalian Vektor (Dot dan
Cross product), dan
interpretasinya.
6. Vektor yang searah dan saling
tegak lurus.
7. Penerapan aljabar vektor di
dalam mekanika (Tinjauan di
dalam koordinat kartesius:
penerapan di dalam gerak
relative, pernyataan Gaya
Gravitasi Newton dalam vektor
satuan), dan listrik-magnet.
suatu persoalan,
4. Latihan soal
5. Menyelesaiakan
persoalan matriks
menggunkaan
perangkat lunak
Matlab
Aljabar Bilangan kompleks
100
Mampu menyelesaikan
berbagai persoalan aljabar
vektor
1/16
Studi kasus
200
Mampu menotasikan
peristiwa fisika dalam suatu
persamaan vektor dan
menyelesaikannya
2/16
Ceramah dan latihan soal
150
Mampu menotasikan dan
1/16
Studi kasus
Ujian Tengah Semester
Mahasiswa mampu
2
menotasikan dan
mengoperasikan sistem
bilangan kompleks
Mahasiswa mampu menyusun
sistem bilangan kompleks
10-11
dari suatu sistem fisika dan
memperoleh penyelesaiannya
Mahasiswa memahami
transformasi suatu sistem
12-13
dari satu bentuk koordinat ke
bentuk yang lain
Mahasiswa mampu menyusun
sistem koordinat dari suatu
14-15
sistem fisika
16
mengoperasikan sistem
bilangan kompleks
Penerapan aljabar bilangan
komplek dalam menyelesaikan
berbagai persoalan fisika
Studi kasus
Sistem Koordinat: prinsip-prinsip
koordinat polar, silinder, dan bola
Ceramah dan latihan soal
Penggunaan masing-masing
system koordinat dalam
memecahkan berbagai persoalan
fisika
Studi kasus
200
Mampu menyusun sistem
bilangan kompleks dari suatu
sistem fisika dan memperoleh
penyelesaiannya
200
Mampu mentransformasi
suatu sistem dari satu bentuk
koordinat ke bentuk yang lain
200
Mampu menyusun sistem
koordinat dari suatu sistem
fisika
2/16
2/16
2/16
Ujian Akhir Semester
E.
Media dan Alat Pembelajaran : Papan Tulis, spidol, power-point, LCD, layar LCD, millimeter blok, Komputer, dan perangkat lunak Matlab
F.
Pengalaman Belajar Mahasiswa:
1. Mengenal perangkat lunak Matlab sebagai alat untuk menyelesaikan berbagai persoalan matriks,
2. Membuat resume dari sebuah paper terpublikasi yang memuat suatu kasus fisika yang dapat dianalisa menggunakan prinsip-prinsip bilangan
komplek.
G.
Daftar Referensi :
1.
“Mathematical Methods in the Physical Sciences”, Mary L. Boas
2. “Kalkulus dan Geometri Analisis”, Edwin J. Purcell dan Dale Varberg
H. Otorisasi :
Pengembang :
Tanggal Revisi :
Koordinator Kelompok Keahlian :
*) mengacu pada Permen 44 tahun 2015 pasal 12.
3
Ketua Program Studi: