jurusan keteknikan pertanian - S1 Teknik Lingkungan Universitas
advertisement
JURUSAN KETEKNIKAN PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UNIVERSITAS BRAWIJAYA PENYUSUNAN RPKPS ANALISIS INSTRUKSIONAL GARIS-GARIS BESAR PROGRAM PENGAJARAN SATUAN ACARA PENGAJARAN MATA KULIAH FISIKA TPE 4131/ 4 SKS (3-1) Dosen Pengampu No. 1. TIM DOSEN FTP NAMA 1. Dimas Firmanda Al Riza, ST, M.Sc 2. Fajri Anugroho, STP, M.Agr, Ph.D 3. Wahyunanto Anugroho, STP, M.Eng 4. Rini Yulianingsih, STP, MT 5. Retno Damayanti, STP, MP 6. Dewi Maya Maharani, STP, M.Sc 7. Yusron Sugiarto, STP, MP, M.Sc 8. Ahmad Zaki Mubarok, STP, M.Si NIP DFA FAO WAN RYN RDY DMM YSO AZM Tanda Tangan 1. PENDAHULUAN 1.1 Metode Pengajaran Metode pembelejaran klasik yang dilakukan selama ini adalah penyampaian materi perkuliahan melalui beberapa pertemuan yang menjadikan mahasiswa sebagai objek yang pasif, sementara dosen pengajar sebagai objek yang aktif. Untuk mencapai tujuan diperlukan inovasi metode pembelajaran dalam bentuk lain,salah satunya penggunaan metode kerja kelompok dimana mahasiswa dalam satu kelas akan dibagi menjadi kelompok tertentu untuk menyelesaikan masalah. Dalam metode ini mahasiswa diharapkan mampu mengasimilasikan suatu konsep atau prinsip , mengamati, mencerna, mengerti, menggolongkan, membuat dugaan, menjelaskan, mengukur, membuat kesimpulan. 1.2 Silabus dan Materi Kuliah Mekanika : sistem satuan, besaran skalar/vektor, hukum Newton, kesetimbangan. Liquid: sifat zat cair statik, zat cair mengalir, fenomena molekul, tegangan permukaan. Termodinamika : panas dan temperature, transformasi energi, transformasi panas. Fisika Modern : Teori quantum, radiasi nuklir. 2. GARIS-GARIS BESAR PROGRAM PENGAJARAN (GBPP) Mata Kuliah No. Kode/ SKS Deskripsi Singkat : Fisika : TPE 4131/ 4 SKS (3-1) : Mata kuliah ini memberikan pemahaman dasar mengenai berbagai prinsip dasar fisika dan peran nya dalam kehidupan sehari-hari yang berkaitan dengan mekanika, sifat zat cair, termodinamika, dan konsep fisika modern. Tujuan Instruksional Umum : Mahasiswa diharapkan mengerti dan memahami peran fisika dalam kehidupan sehari-hari, dapat menjelaskan perbedaan vektor dan scalar, Mahasiswa dapat menjelaskan tentang konsep hukum Newton I, II dan III, dapat menjelaskan pengertian kerja dan energi, dapat menjelaskan tentang syarat syarat kesetimbangan dan dapat menghitung pusat massa serta titik berat, mengerti dan memahami tentang konsep-konsep dasar fluida, Dapat menjelaskan pengertian panas, temperatur, fasa dan perubahan fasa, mahasiswa diharapkan mampu menjelaskan konsep konsep fisika yang berkembang yang berkaitan dengan fenomena fisika, dan mampu menjelaskan keterbatasan keterbatasan fisika klasik dalam upaya menjelaskan secara teori dari fenomena fenomena fisis tersebut, serta mampu menjelaskan fenomena fisis tersebut dengan menggunakan kerangka teori yang baru teori kuantum. No 1 1. TIK 2. 2 Mahasiswa dapat menentukan besaran dasar dan besaran Turunan Mahasiswa dapat menentukan dimensi dari besaran dasar dan besaran turunan Mahasiswa dapat menentukan satuan dari setiap besaran fisika Mahasiswa dapat menentukan besaran fisika yang termasuk besaran vektor maupun skalar Mahasiswa dapat menggambark an vektor dalam 2 dan 3 dimensi. Mahasiswa dapat menentukan hasil penjumlahan komponen vektor. Mahasiswa dapat menerapkan dan menghitung hasil perkalian dua buah vektor Pokok Bahasan 3 Pendahuluan 1. 2. 3. 4. 5. Besaran Skalar dan Vektor Sub Pokok Bahasan 4 Pendahuluan Fisika untuk FTP/TEP Besaran Dimensi Satuan Standar Satuan Internasional 1. Sistem Koordinat Kartesian 2. Pengertian besaran skalar dan vector, contoh-contoh 3. Operasi Aljabar Vektor (Penambahan, Pengurangan, Perkalian dot dan cross, Pembagian) Waktu (menit) 5 Daftar Pustaka 6 1,2,3 4x50 dan 4 (2x50 materi, 2x50 praktikum) 2x50 1,2,3 dan 4 No 1 3. TIK 2 Mahasiswa dapat memahami pengertian gaya dan massa. Mahasiswa dapat memahami mekanika klasik Mahasiswa dapat membedakan dan menentukan macam gaya yang terdapat pada suatu benda. Mahasiswa dapat menentukan besar gaya pada benda yang bergerak berdasarkan hukum Newton I, II, dan III. Mahasiswa dapat memahami definisi kerja dan energi Mahasiswa dapat menentukan jenis energi Mahasiswa dapat memahami penggunaan hokum kekekalan energi Mahasiswa dapat memahami definisi daya Mahasiswa Pokok Bahasan 3 Mekanika Klasik Sub Pokok Bahasan 4 Waktu (menit) 5 Pendahuluan (pengertian mekanika, kinematika, dinamika) Kinematika Posisi, kecepatan, percepatan Gerak dengan kecepatan konstan Gerak dengan percepatan konstan (Gerak jatuh bebas, dll) Kombinasi Gerak Gerak parabolik Gerak melingkar beraturan Gerak relatif 5x3x50 (5x2x50 materi, 5x1x50 praktikum/re sponsi) Dinamika 1 Hukum Newton I, II, III Jenis Gaya Inersia (kelembaman) Dinamika 2 (Kerja, Usaha, Energi) Kerja Teorema UsahaEnergi Macam-macam energi Hukum kekekalan energi Daya Dinamika 3 Sistem partikel (pusat massa, Daftar Pustaka 6 1,2,3 dan 4 No TIK 1 4. 5. 2 dapat menentukan syarat-syarat kesetimbanga n dan dapat menghitung momen gaya Mahasiswa dapat menentukan pusat massa dari beberapa bentuk benda Mahasiswa dapat menentukan Titik Berat Suatu Benda Pokok Bahasan 3 Sub Pokok Bahasan 4 Waktu (menit) 5 Daftar Pustaka 6 4x3x50 (4x2x50 materi, 4x1x50 praktikum/re sponsi) 1,2,3 dan 4 4x3x50 (4x2x50 materi, 1,2,3 dan 4 gerak pusat massa, tumbukan elastik dan tak elastik) Rotasi benda tegar (kinematika rotasi, dinamika rotasi, gear box and pulley, energi pada gerak rotasi) Gabungan gerak rotasi dan translasi Gravitasi Hukum Gravitasi Universal Medan Gravitasi Energi Potensial Gravitasi Mahasiswa dapat memahami definisi dan istilah dalam mekanika fluida Mahasiswa dapat memahami hukum hidrostatika dan hidrodinamika Fisika Fluida Mahasiswa mengetahui dan memahami Fisika Termal Dasar Statika Kesetimbangan benda tegar Jenis Kesetimbangan Gaya dan Tekanan Tekanan Hidrostatik Prinsip Pascal dan Archimedes (gaya apung) Pengukuran tekanan Jenis Aliran Fluida Persamaan Kontinuitas Hukum Bernoulli Temperatur dan Kalor Termometer dan No TIK 1 6. 2 definisi dalam fisika thermal Mahasiswa dapat mengetahui dan memahami konsep temperatur, energi kalor dan pindah panas secara umum Mahasiswa dapat menjelaskan definisi dan ruang lingkup Fisika Gelombang Mahasiswa dapat menjelaskan sifat-sifat gelombang dan perbedaan antara optik dan akustik Mahasiswa memahami dan dapat mengaplikasik an hukumhukum penjalaran gelombang optic dan akustik Pokok Bahasan 3 Fisika Gelombang Sub Pokok Bahasan 4 Waktu (menit) 5 skala (konversi satuan temperatur) Hukum ke-0 dan ke 1 Termodinamika Keadaan suatu zat (Energi dalam, Kalor Spesifik, Kalor Sensibel dan Kalor Latent) dan Perubahan Fasa Gas ideal Teori Kinetik Gas Adiabatik, Isotermal, Isobarik, Isotropik Gelombang dan Fisika Akustik Gerakan Harmonik/Osilas i Pendulum Gerak Harmonik Teredam Jenis Gelombang Gelombang Mekanik Rambatan Gelombang (Gelombang Transversal dan Longitudinal) Sifat gelombang (pantulan, transmisi, refraksi, difraksi dll) Gelombang Suara Efek Doppler 4x1x50 praktikum/re sponsi) 2x3x50 (4x2x50 materi, 2x1x50 praktikum/re sponsi) Daftar Pustaka 6 1,2,3 dan 4 No TIK 1 2 Pokok Bahasan 3 Sub Pokok Bahasan 4 Waktu (menit) 5 Daftar Pustaka 6 Superposisi gelombang Interferensi 7. Mahasiswa dapat mengetahui istilah dan definisi dalam bidang listrik dan magnet Mahasiswa dapat memahami hukum-hukum dalam bidang listrik dan magnet Mahasiswa dapat memahami dan menjelaskan interaksi antara listrik dan magnet dan aplikasinya Listrik & Magnet Fisika Optik Gelombang elektromagnetik (Optik) Refleksi, Refraksi, Interferensi gelombang optik Eksperimen Young Prinsip Huygen Refleksi total internal Pembentukan bayangan cermin dan lensa Alat-alat yang menggunakan prinsip optik 4x50 (3x50 Gaya dan materi, 1x50 Medan Listrik Hukum Coulomb praktikum) Hukum Gauss Potensial Listrik dan Kapasitansi Arus dan rangkaian DC Hukum Ohm Hukum Kirchoff Gaya dan Medan Magnet Gaya Lorentz Hukum Faraday Hukum Lenz Induktansi dan Solenoid Prinsip Motor Listrik 1,2,3 dan 4 3. METODE PEMBELAJARAN DAN SATUAN ACARA PENGAJARAN (SAP) Metode pembelajaran yang digunakan yaitu metode klasik dan metode kerja kelompok dimana proses pembelajaran melibatkan interaksi antara mahasiswa dan dosen. Diharapkan penggunaan metode ini akan menambah kemampuan belajar, memperbesar partisipasi mahasiswa dalam proses kegiatan belajar, dan mampu bekerjasama secara efektif. 3.1. Kuliah Pendahuluan (K) dan Pre-test (E) Untuk mengevaluasi mahasiswa dalam bidang mata kuliah Fisika, diadakan kuliah pendahuluan dengan pre-test. Aktivitas dirancang sebagai berikut : Memberikan penjelasan tentang mata kuliah dan metode pembelajaran. Evaluasi awal melalui pre-test 3.2. Tutorial (T) dan Diskusi (D) Tutorial diberikan melalui kuliah dan belajar mandiri. Mahasiswa diberikan kesempatan untuk menggunakan keterampilan bertanya dan membahas sesuatu masalah, lebih aktif dalam diskusi dan memberikan kesempatan untuk mengembangkan rasa menghargai pendapat orang lain. 3.3. Kegiatan kuliah (K) Kuliah tatap muka diadakan sebanyak 15 kali tatap muka selama satu semester Penyampain materi kuliah efektif selama satu jam, selanjutnya diadakan diskusi dan tanya jawab. Kuliah interaktif yang dapat menstimulasi pembelajaran mandiri. 3.4. Evaluasi dan post-test (E) Formative (untuk memberikan umpan balik) Summative (untuk memberikan nilai) Ujian 3.5. Alat bantu yang digunakan Whiteboard LCD Proyektor Laptop Tabel Satuan Acara Pengajaran (SAP) dan Metode Pembelajaran Minggu ke 1. Pokok Bahasan Pendahuluan, Dimensi dan Satuan 1. 2. 3. 4. 5. 2. 3. Besaran Skalar dan Vektor Sub Pokok Bahasan Pendahuluan Fisika untuk FTP/TEP Besaran Dimensi Satuan Standar Satuan Internasional 1. Sistem Koordinat Kartesian 2. Pengertian besaran skalar dan vector, contoh-contoh 3. Operasi Aljabar Vektor (Penambahan, Pengurangan, Perkalian dot dan cross, Pembagian) Mekanika Klasik 1 Pendahuluan (pengertian mekanika, kinematika, dinamika) Kinematika Posisi, kecepatan, Kemampuan akhir yang diharapkan Kognitif Psikomotorik Afektif Memahami Mempersiapkan Menyatakan besaran, diri untuk materi pendapat dimensi dan lebih lanjut tentang satuan besaran, dimensi dan satuan Metode Pembelajaran K,D Waktu (menit) 2 x 50 Memahami sistem koordinat, komponen vektor, penjumlahan dan perkalian vektor Mampu mengevaluasi komponen vektor, penjumlahan dan perkalian vektor Mampu menganalisis komponen vektor, penjumlahan dan perkalian vektor secara benar K,D 2 x 50 Memahami macam-macam gerak Mampu mengevaluasi macam-macam gerak Mampu menerapkan persamaanpersamaan gerakan K,D 2 x 50 4. Mekanika Klasik 2 5. Mekanika Klasik 3 percepatan Gerak dengan kecepatan konstan Gerak dengan percepatan konstan (Gerak jatuh bebas, dll) Kombinasi Gerak Gerak parabolik Gerak melingkar beraturan Gerak relatif Dinamika 1 Hukum Newton I, II, III Jenis Gaya Inersia (kelembaman) Dinamika 2 (Kerja, Usaha, Energi) Kerja Teorema Usaha-Energi Macammacam energi Hukum kekekalan energi Daya Memahami Hukum-hukum newton Mengevaluasi jenis kasus hukum newton Memahami, kerja/usaha, macam-macam energi, hukum kekekalan energi dan daya Mampu mengevaluasi kerja/usaha, macam-macam energi, hukum kekekalan energi dan daya Mampu menganalisis kasus-kasus yang berkaitan dengan hukum newton dan kelembaman Mampu menganalisis kerja/usaha, macam-macam energi, hukum kekekalan energi dan daya secara benar K,D K,D 2 x 50 6. Mekanika Klasik 4 Dinamika 3 Sistem partikel (pusat massa, gerak pusat massa, tumbukan elastik dan tak elastik) Rotasi benda tegar (kinematika rotasi, dinamika rotasi, gear box and pulley, energi pada gerak rotasi) Gabungan gerak rotasi dan 7. Mekanika Klasik 5 8. Mekanika Fluida 1 Memahami pusat massa, gerak rotasi, membedakan gerak rotasi dan translasi Mampu mengevaluasi kasus gerak translasi dan rotasi Mampu menganalisis kasus gerak translasi dan rotasi K,D Gravitasi Hukum Gravitasi Universal Medan Gravitasi Energi Potensial Gravitasi Dasar Statika Kesetimbangan benda tegar Jenis Kesetimbangan Memahami kesetimbangan dan momen gaya kesengajaan dan kealpaan, pusat massa serta titik berat Mampu mengevaluasi kesetimbangan dan momen gaya kesengajaan dan kealpaan, pusat massa serta titik berat Mampu menganalisis kesetimbangan dan momen gaya kesengajaan dan kealpaan, pusat massa serta titik berat secara benar K,D Gaya dan Tekanan Tekanan Hidrostatik Prinsip Pascal Memahami fluida statis, hukum hidrostatika Mampu mengevaluasi fluida statis, hukum hidrostatika Mampu menganalisis fluida statis, hukum hidrostatika K,D 2 x 50 translasi 2 x 50 dan Archimedes (gaya apung) Pengukuran tekanan Jenis Aliran Fluida Persamaan Kontinuitas Hukum Bernoulli Latihan Soal dan Studi kasus 1. Besaran dan satuan 2. Mekanika Klasik 3. Mekanika Fluida Memahami hukum dinamika fluida dan persamaan Bernoulli Mampu mengevaluasi dinamika fluida dan persamaan Bernoulli Mampu menganalisis dinamika fluida dan persamaan Bernoulli secara benar K,D Memahami berbagai soal berkaitan dengan materi 1-9 Mampu mengevaluasi pengetahuanpengetahuan yang diberikan selama materi 19 Mampu menganalisis soal dan menyelesaikan dengan benar untuk materi 19 T,E Fisika Gelombang 1 (Dasar Gelombang dan Getaran) 1. Gerak harmonik sederhana 2. Hukum gaya untuk GHS 3. Energi dalam GHS 4. Resonansi Memahami istilah, definisi dan konsep gerak harmonik sederhana Mampu mengevaluasi gerak dan persamaan gerakan Mampu manganalisa gerakan dan persamaannya K,D Fisika gelombang 2 (Gelombang Mekanik-Akustik) Jenis Gelombang Gelombang Mekanik Memahami istilah, definisi, jenis gelombang Mengevaluasi fenomenafenomena gelombang Mampu menganalisa studi kasus fenomena K,D 9. Mekanika Fluida 2 10. Latihan soal dan studi kasus persiapan UTS 11. 12. 13. Fisika Gelombang 3 (Optika) Rambatan Gelombang (Gelombang Transversal dan Longitudinal) Sifat gelombang (pantulan, transmisi, dispersi, refraksi, difraksi dll) Gelombang Suara Efek Doppler Superposisi gelombang Interferensi Supersonik dan infrasonik Gelombang elektromagnetik (Optik) Refleksi, Refraksi, Interferensi gelombang optik Eksperimen Young Prinsip Huygen Refleksi total internal Pembentukan bayangan cermin dan mekanik mekanik terutama akustik secara teoritis gelombang mekanik terutama akustik Memahami istilah, definisi, jenis gelombang optik Mengevaluasi fenomenafenomena gelombang optik secara teoritis Mampu menganalisa studi kasus fenomena gelombang optik K,D 14. Fisika Termal 1 15. Fisika Termal 2 16. Fisika Termal 3 lensa Alat-alat yang menggunakan prinsip optik Temperatur dan Kalor Termometer dan skala (konversi satuan temperatur) Hukum ke-0 dan ke 1 Termodinamika Keadaan suatu zat (Energi dalam, Kalor Spesifik, Kalor Sensibel dan Kalor Latent) dan Perubahan Fasa Ekspansi Termal Linier dan Volume Gas Ideal Teori Kinetik Gas Hukum Termodinamika Pengenalan proses adiabatik, isotermal, isobarik, Memahami konsep energi kalor, temperatur, perubahan fasa Mampu mengevaluasi persoalan energi kalor dan temperatur, perubahan fasa Mampu menganalisis energi kalor dan temperatur, perubahan fasa K,D Memahami konsep ekspansi termal dan konsep gas ideal Memahami hukum termodinamika secara umum Mampu mengevaluasi fenomena ekspansi termal dan gas ideal Mampu menganalisis kasus ekspansi termal liniar dan gas ideal K,D Mampu mengevaluasi fenomena yang berkaitan dengan hukum termodinamika secara umum Mampu menganalisis fenomena yang berkaitan dengan hukum termodinamika secara umum K,D 2 x 50 isotropik Pengenalan entropi Gaya dan Medan Listrik Hukum Coulomb Hukum Gauss Potensial Listrik dan Kapasitansi 17. Listrik dan Magnet 1 18. Listrik dan Magnet Arus dan 2 rangkaian DC Hukum Ohm Hukum Kirchoff 19. 20. Listrik dan Magnet Gaya dan 3 Medan Magnet Gaya Lorentz Hukum Faraday Hukum Lenz Induktansi dan Solenoid Prinsip Motor Listrik Latihan soal dan Memahami studi kasus berbagai soal persiapan UAS berkaitan dengan materi 11-19 Memahami konsep dasar elektronika dan listrik statis Mampu mengevaluasi fenomena yang berkaitan dengan dasar elektronika dan listrik statis Memahami konsep dasar rangkaian elektronika seri paralel Memahami konsep interaksi listrik dan magnet Mampu mengevaluasi kasus rangkaian elektronika sederhana Mampu mengevaluasi aplikasi interaksi listrik dan magnet Mampu mengevaluasi pengetahuanpengetahuan yang diberikan selama materi 11-19 Mampu menganalisis soal dan menyelesaikan dengan benar untuk materi 1119 Mampu menganalisis fenomena yang berkaitan dengan konsep dasar elektronika dan listrik statis Mampu menganalisis rangkaian elektronika seri paralel Mampu menganalisis kasus interaksi listrik dan magnet K,D Latihan soal dan studi kasus persiapan UAS T,E K,D K,D 2 x 50 4. SISTEM EVALUASI Ada 2 sistem evaluasi yang dilakukan pada penyelenggaraan mata kuliah Fisika, yaitu : 4.1. Evaluasi terhadap mahasiswa Evaluasi ini bertujuan untuk mengetahui penyerapan pengetahuan yang telah diperoleh oleh mahasiswa yang dilakukan dengan mengadakan 3 cara evaluasi yaitu : a. Formative (untuk memberikan umpan balik) b. Summative I (mid semester) c. Summative II ( ujian akhir semester) Sistem penilaian yang digunakan yaitu : a. Assignment (20%) b. Praktikum (20%) c. Summative I/ mid semester (30%) d. Summative II/ ujian akhir (30%) 4.2. Evaluasi terhadap dosen pengajar Disamping mengetahui tingkat penyerapan pengetahuan mahasiswa, evaluasi juga dilakukan terhadap dosen terhadap seluruh rangkaian kegiatan pembelajaran yang diberikan. Evaluasi tersebut dilakukan dengan menyebar kuisioner kepada mahasiswa peserta kuliah pada akhir ujian. Isi kuisioner meliputi berbagai aspek dalam kegiatan pembelajaran yang diuraikan sebagai berikut : Materi kuliah Metode pembelajaran Penguasaan materi oleh dosen Fasilitas kuliah Tugas (materi, waktu dan asisten) Komentar dan saran Daftar Pustaka 1. David Halliday & Robert Resnick, Fisika, edisi 3 Jilid 1, terjemahan : Pantar Silaban, Erwin Sucipto, Erlangga, Jakarta, 1996 2. Giancoli.C, Douglass, Fisika I, edisi 4, terjemahan : Cuk Imawan dkk, Erlangga, Jakarta, 1997 3. Sears, Zemansky, Fisika untuk Universitas I, terjemahan : Soedarjana, Amir Achmad, Binacipta, Bandung, 1994 4. Tipler, Paul A., Fisika untuk Sains & Teknik, edisi 3, terjemahan : Lea Prasetio, Rachmad W. Adi, Erlangga, Jakarta, 1998
