GBPP Mekanika

GARIS-GARIS BESAR PROGRAM PEMBELAJARAN (GBPP)
MATA KULIAH
KODE MATA KULIAH/SKS
DESKRIPSI SINGKAT
: MEKANIKA
: PAF 4201/ 4 SKS
: Matakuliah ini dapat memberikan penjelasan dan pemahaman analisis & deskriptif tentang mekanika
klasik dalam sistem Newtonian dan pada akhir bab, diberikan mekanika dalam sistem Lagrangian.
Gerak Partikel dalam kerangka Satu Dimensi memberikan telaah berkaitan dengan konsep
momentum dan energi, serta gaya yang mempengaruhinya, disamping juga gerak osilasi dengan
faktor peredaman. Lebih lanjut t elaah dalam kerangka 2 dan 3 dimensi diberikan materi gerak sistem
partikel. Medan gaya dipilah dalam medan gaya konservatif dan medan gaya sentral. Medan gaya
konservatif lebih menekankan pada dinamika partikel dan perilaku besaran pada medan konservatif,
sedangkan medan gaya sentral menelaah konsep medan gravitasi & orbit , pengaruh potensial inti
pada elektron serta efek medan listrik dan magnet.
Bab-bab selanjutnya memberikan materi tentang Benda Tegar, Koordinat Berputar, Mekanika
Medium Kontinu, yang lebih dalam memberikan penjelasan pada berbagai kasus fisis, serta
Formalisasi Lagrange dan Hamilton yang memberikan konsep sistem lain disamping konsep sistem
newton.
TUJUAN INSTRUKSIONAL UMUM
: Mampu memahami sistem Lagrangian sebagai bentuk lain dari Fisika Newtonian, di dalam
mendeskripsikan, memformulasikan dan menyelesaikan kasus atau fenomena fisika berkaitan
dengan sistem mekanika
Disusun oleh Ali Warsito hal. 1
NO.
BAB
TUJUAN INSTRUKSIONAL KHUSUS
POKOK
BAHASAN
SUB POKOK BAHASAN
TATAP
MUKA
KE–
NO.
PUSTAKA
1
2
3
4
5
6
1– 4
(8x50’)
1,2,3,4
5–7
(6x50’)
1,2,3
8 – 10
(6x50’)
1,2
1
Mahasiswa memahami konsep dasar gerak Gerak Partikel
partikel 1 dimensi dan mampu:
Satu Dimensi
a. Menjelaskan teorema momentum dan
energi
b. Menjelaskan & Menganalisa gerak
partikel yang dipengaruhi oleh gaya.
c. Menjelaskan berbagai jenis gaya yaitu
gaya tet ap, gaya yang berubah terhadap
waktu, gaya yang berubah terhadap
kecepatan dan gaya yang berubah
terhadap posisi.
2
Mahasiswa mengetahui dan memahami Medan Gaya
prinsip medan gaya dan mampu:
a. Menjelaskan pengertian medan gaya
konservatif
b. Menjelaskan & menghitung besar Ep
dalam medan gaya
c. Menganalisa dengan baik gerak partikel
dala, medan gaya
d. Menjelaskan
berlakunya
hukum
kekekalan Energi mekanik dalam medan
gaya
3
Mahasiswa memiliki kedalaman pemahaman
tentang osilasi dan mampu:
a. Menjelaskan arti fisis gerak osilasi dan
bentuk-bentuk osilasi
Gerak Osilasi
Teorema Momentum & Energi, Gerak Partikel
yang diperngaruhi Gaya Tetap, Gaya yang
berubah terhadap Waktu, Gaya yang berubah
dengan Kecepatan . Gaya yang berubah
terhadap Posisi.
Medan Gaya Konservatif, Energi Potensial,
Gerak Partikel dalam Medan Konservatif,
Hukum Kekekalan Energi Mekanik.
Osilasi Harmonik Sederhana, Osilator
Harmonik Teredam, Osilator Harmonik
Teredam Dipaksa.
Disusun oleh Ali Warsito hal. 2
b. Menjelaskan dan menghitung variabel
dalam gerak osilasi teredam dan teredam
dipaksa.
4
5
6
Mahasiswa memahami medan gaya sentral Medan Gaya
(inti) sebanding dengan 1/r 2 dan mampu:
Sentral:
a. Menjelaskan konsep orbit eliptik dan
hiperbolik
b. Menguraikan maksud hukum kepler dan
terapannya
c. Menjelaskan proses hamburan pada
medan inti
d. Menjelaskan
gerak
partikel
yang
dipengaruhi oleh medan listrik dan medan
magnet
Mahasiswa memiliki pemahaman tentang Gerak Sistem
gerak sistem partikel dan mampu:
a. Menjelaskan pengertian pusat massa dan Partikel
koordinat pusat massa
b. Menjelaskan
berlakunya
hukum
kekekalan Energi, momentum dalam
sistem partikel
c. Menjelaskan peristiwa gerak roket dan
tumbukan dalam kerangka gerak sistem
pertikel
Mahasiswa mempunyai pengetahuan tentang
konsep benda tegar dan mampu:
a. Menjelaskan prinsip rotasi dalam
ruang
b. Menjelaskan
fenomena
bandul
sederhana dan majemuk
Medan berbanding terbalik dengan jarak
kuadrat, Orbit Eliptik, Hukum Kepler, Orbit
Hiperbolik,
Hamburan
Rutherford,
Penampang Hamburan, Gerak Partikel di
dalam Medan Listrik dan Medan Magnet.
11– 14
(8x50’)
15 – 17
(6x50’)
1,2,3,5
1,2,3
Pusat Massa,Kekekalan Momentum dan
Energi, Gerak Roket, Tumbukan, Koordinat
Pusat Massa.
18 – 21
(8x50’)
Benda Tegar
1,2,3,5
Rotasi dalam Ruang, Bandul Sederhana dan
Bandul Majemuk, Perhitungan Pusat Massa
dan Momen Inersia, Tegangan dan Regangan,
Kesetimbangan Tali, Benda Pejal dan Fluida.
Disusun oleh Ali Warsito hal. 3
7
c. Menghitung dan menentukan pusat
massa serta momen inersia
d. Menjelaskan kasus fisis terkait
tegangan dan regangan
e. Menjelaskan
terjadinya
kesetimbangan tali, benda pejal dan
fluida
Mahasiswa mengetahui dan memahami Koordinat
sistem kordinat berputar dan mampu:
Berputar
a. Menjelaskan hukum gerak dan
kerangka berputar
b. Menjelaskan konsep dari prinsip
bandul foucault
c. Menjelaskan teorema lamor dan
terapan fisisnya
8
9
Mahasiswa memahami konsep mekanika Mekanika
medium kontinu dan mampu:
Medium
a. Menjelaskan fenomena fisis senar Kontinu
bergetar
b. Menerangkan proses gelombang
pada tali
c. Menjelaskan
dan
menganalisa
persamaan gerak dalam fluida ideal
d. Menjelaskan fenomena fisis aliran
mantap
Mahasiswa mengetahui bentuk formalisasi
lagrange dan mampu:
a. Menjelaskan sistem koordinat umum
b. Menjelaskan dan menganalisa sistem
Formalisasi
Lagrange
Sistem Koordinat Berputar, Hukum Gerak
dalam Kerangka Berputar, Bandul Foucault,
Teorema Larmor.
Persamaan Gerak & Modus Neormal Senar
Bergetar,Propagasi
Gelombang
Tali,
Persamaan Gerak dalam Fluida Ideal, Hukum
Kekekalan untuk Fluida Ideal, Aliran Mantap.
Koordinat Umum, Persamaan Lagrange,
Sistem di bawah pengaruh Kendala, Gaya EM
& Gaya yang tergantung pada Kecepatan,
22– 25
(8x50’)
1,2
26 – 29
(8x50’)
1,2
30 – 32
(6x50’)
1,2,3,5
Disusun oleh Ali Warsito hal. 4
fisis dalam persamaan lagrange dan
hamilton
c. Menjelaskan konsep dari teorema
lioneville
Persamaan Hamilton, Teorema Lioneville.
Referensi :
1. Symon, K.R., Mechanics, 3rd ed., Addision Wesley Publi.Co., 1980
2. Fowles, G.R., Analytical Mechanics, 4th Ed. Saunders College Publ., 1986
3. Kimbble, T.W.B., Classical Mechanics, McGraw Hill, 1970
4. J.B. Marion, Classical Dynamics of Particles and System – 2nd Ed., Academic Press, Newyork, 1990.
5. H. Goldstein, C.P. Poole and J.L. Safko, Classical Mechanics – 3rd Ed., Prentice Hall, 2002.
Disusun oleh Ali Warsito hal. 5