Rencana Program dan Pembelajaran Semester

UNIVERSITAS GADJAH MADA
PROGRAM STUDI FISIKA
FMIPA
RPKPS (Rencana Program dan Pembelajaran Semester)
FISIKA DASAR II
Semester 2/3 sks/MFF 1012
Oleh
Muhammad Farchani Rosyid
Dengan dana BOPTN P3-UGM tahun anggaran 2013
November 2013
RPKPS
(Rencana Program dan Kegiatan Pembelajaran Semester)
1.
2.
3.
4.
5.
Nama Mata Kuliah : Fisika Dasar II
Kode/sks
: MFF1012/3 sks
Prasyarat
:Status Matakuliah : wajib
Diskripsi singkat matakuliah:
Matakuliah ini diharapkan memberikan gambaran atau perspektif yang utuh tentang ilmu
fisika meskipun tidak mendalam. Gambaran yang dimaksud meliputi sejarah, bagian-bagian,
metodologi, penerapan, dan kaitannya dengan cabang-cabang sains yang lain. Topik-topik
yang dibicarakan dalam kuliah ini selanjutnya akan diperdalam pada kulia-kuliah lanjutan di
program studi S1-Fisika.
Matakuliah ini merupakan kelanjutan matakuliah Fisika Dasar I. Dalam matakuliah Fisika
Dasar II ini, beberapa topik yang dibicarakan meliputi kelisrikan, kemagnetan, persamaan
Maxwell, gelombang elektromagnetik dan optik, teori relativitas, teori atom, teori kuantum,
fisika nuklir dan astrofisika.
Hasil pembelajaran diperiksa melalui beberapa kegiatan
- Tugas dan latihan
20 %
- Ujian Tengah Semester 40 %
- Ujian Akhir Semester
40 %
6. Tujuan pembelajaran
Pembelajaran dalam matakuliah ini bertujuan meletakkan dasar-dasar pemahaman akan
gejala-gejala fisis dan penguasaan konsep-konsep ilmu fisika dalam berbagai cabangnya.
Capaian peserta matakuliah ini diharapkan menjadi bekal yang mencukupi untuk mengikuti
matakuliah-matakuliah lanjutan di program studi S1-Fisika di jurusan fisika FMIPA UGM.
7. Luaran Pembelajaran
1. pemahaman dan penguasaan gejala-gejala dan konsep-konsep kelistrikan (hukum Coulomb, medan
listrik, kuat medan listrik, garis gaya, hukum Gauss) dan keterlatihan untuk menerapkannya
2. pemahaman dan penguasaan konsep usaha oleh gaya listrik, potensial listrik, kapasitor, dan
kapasistansi serta keterlatihan untuk menerapkannya
3. pemahaman dan penguasaan gejala-gejala dan konsep-konsep yang terkait dengan listrik dinamik
(arus listrik, hambatan, daya, hukum Ohm dan hukum Kirchoff) dan keterlatihan untuk
menerapkannya
4. pemahaman dan menguasai gejala-gejala dan konsep-konsep kemagnetan (medan magnet, induksi
magnetik, hukum Biot-Savart, gaya Lorentz, imbasan elektromagentik, fluks magnetik, Hukum
Ampere, Hukum Faraday, Hukum Lenz, induktor dan induktansi, imbasan diri, persamaan Maxwell)
dan keterlatihan untuk menerapkannya
5. pemahaman dan penguasaan gejala-gejala dan konsep-konsep terkait dengan gelombang
eletromagnetik dan keterlatihan untuk menerapkannya
6. pemahaman dan penguasaan gejala-gejala dan konsep-konsep relativitas dan keterlatihan untuk
menerapkannya
7. pemahaman dan penguasaan gejala-gejala dan konsep-konsep fisis pada sekala atomis dan
keterlatihan untuk menerapkannya
8. pemahaman dan penguasaan gejala-gejala dan konsep-konsep fisis dalam skala mikroskopis dan
keterlatihan untuk menerapkannya
9. pemahaman dan penguasaan gejala-gejala dan konsep-konsep nuklir dan keterlatihan untuk
menerapkannya
10.pemahaman dan penguasaan terapan gejala-gejala dan konsep-konsep fisis pada bintang khususnya
Matahari.
8. Pokok Bahasan:
-
Kelistrikan
Potensial Listrik dan Kapasistor
Listrik Dinamik
Kemagnetan
Gelombang Elektromagnetik dan Optika
Teori Relativitas
Fisika Atom
Teori Kuantum
Fisika Inti
Astrofisika
9. Evaluasi yang direncanakan
1. Hasil pembelajaran
Hasil pembelajaran diperiksa dan dinilai melalui tugas-tugas, ujian tengah semester, dan ujian akhir
semester.
2. Proses pembelajaran
a. Melalui dokumen monitoring kegiatan mingguan yang disediakan oleh bagian pengajaran FMIPAUGM. Ketidaksesuaian antara pelaksanaan dan rencana perkuliahan dapat diperiksa dari dokumen
itu.
b. Pemahaman dan penguasaan serta keterlatihan mahasiswa dapat dilihat dari tugas-tugas yang
diberikan.
c. Masukan dari para mahasiswa dan asisten sangat dibutuhkan.
3. Persiapan terkait kemungkinan hambatan dan kekurangan dalam pelaksanaan perkuliahan
Kemungkinan permasalahannya adalah ketidaksiapan mahasiswa dalam bertanya dan berdiskusi. Hal ini
diusahakan untuk diatasi dengan memotivasi mereka untuk membaca bahan-bahan ajar serta sumbersumber lain dan merumuskan pertanyaan dari kegiatan itu.
4. Perbaikan selama proses pembvelajaran
Perbaikan dilakukan dengan perubahan porsi ceramah dan diskusi.
10. Bahan, sumber informasi, dan acuan
1. Serway, R. A. dan Beichner, R.J., 2014, Phyisics for Scientists and Engineers with Modern Physics, edidi ke
sembilan Saunders College Publishing, New York.
2. Halliday, D., Resnick, R., dan Walker, J., 2014, Fundamentals of Physics, edisi ke sepuluh, John Willey &
Sons, New York.
11. Rencana Kegiatan Pembelajaran Mingguan
Minggu
ke
Hasil
Pembelajaran
Pokok
Bahasan
Sub Pokok
Bahasan
Metode
Pembelaja
ran
1,2
Mahasiswa
memahami dan
menguasai
gejala-gejala
dan konsepkonsep
kelistrikan
(hukum
Coulomb,
medan listrik,
kuat medan
listrik, garis
gaya, hukum
Gauss) dan
terlatih untuk
menerapkannya
Kelistrikan
 Gaya listrik dan
muatan listrik
 Hukum Coulomb
 Medan listrik
 Medan listrik oleh
muatan titik
 Dwikutub listrik
 Medan listrik
untuk agihan
muatan diskret
 Medan listrik
untuk agihan
muatan kontinyu
 Garis gaya listrik
Fluks listrik
 Hukum Gauss
 Terapan hukum
Gauss
ceramah
dan diskusi,
latihan
2,3
Mahasiswa
memahami dan
menguasai
konsep usaha
oleh gaya listrik,
potensial listrik,
kapasitor, dan
kapasistansi
serta terlatih
untuk
menerapkannya
Potensial
Listrik dan
Kapasistor
 Usaha oleh gaya
listrik
 Energi potensial
listrik
 Potensial listrik
 Hubungan antara
potensial listrik
dan medan listrik
 Kapasitor dan
kapasitansi
Ceramah
dan diskusi,
latihan
Kegiatan
Mahasiswa
Kegiatan
Dosen
Media
ajar
Rumusan
Penilaian
Metode
Penilaian
Pustaka
mendengar
dan
memahami,
bertanya,
berlatih.
menyiapkan
kuliah,
menyampaik
an kuliah,
menjawab
pertanyaan,
melatih
papan
tulis dan
slide
mengikuti
persentase
komponen
penilaian
akhir
mengerjak
an latihan
Bahan
ajar 1
mendengar
dan
memahami,
bertanya,
berlatih.
menyiapkan
kuliah,
menyampaik
an kuliah,
menjawab
pertanyaan,
melatih
papan
tulis dan
slide
mengikuti
persentase
komponen
penilaian
akhir
mengerjak
an latihan
Bahan
ajar 2
5
6,7
Mahasiswa
memahami dan
menguasai
gejala-gejala
dan konsepkonsep yang
terkait dengan
listrik dinamik
(arus listrik,
hambatan,
daya, hukum
Ohm dan
hukum Kirchoff)
dan terlatih
untuk
menerapkannya
Mahasiswa
memahami dan
menguasai
gejala-gejala
dan konsepkonsep
kemagnetan
(medan
magnet, induksi
magnetik,
hukum BiotSavart, gaya
Lorentz,
imbasan
elektromagenti
Listrik
Dinamik
Kemagneta
n
 Jenis-jenis
kapasitor dan
kapasitansinya
 Rangkaian
kapasitor
 Bahan pengisi
kapasitor
 Arus listrik dan
kuat arus listrik
 Potensial listrik
dan arus listrik
 Hambatan
 Daya listrik
 Hukum Ohm
 Hukum Kirchoff
 Rangkaian seri
dan parallel
 Alat-alat ukur
listrik
 Kemagnetan
 Medan magnet
dan induksi
magnetik
 Sumber medan
magnet
 Hukum BiotSavart
 Terapan hukum
Biot-Savart
 Hukum Ampere
 Dwikutub
magnetik
 Gaya Lorentz
Ceramah
dan diskusi,
latihan
mendengar
dan
memahami,
bertanya,
berlatih
menyiapkan
kuliah,
menyampaik
an kuliah,
menjawab
pertanyaan,
melatih
papan
tulis dan
slide
mengikuti
persentase
komponen
penilaian
akhir
mengerjak
an latihan
Bahan
ajar 3
Ceramah
dan diskusi,
latihan
mendengar
dan
memahami,
bertanya,
berlatih
menyiapkan
kuliah,
menyampaik
an kuliah,
menjawab
pertanyaan,
melatih
papan
tulis dan
slide
mengikuti
persentase
komponen
penilaian
akhir
mengerjak
an latihan
Bahan
ajar 4
8,9
10
k, fluks
magnetik,
Hukum
Ampere,
Hukum
Faraday,
Hukum Lenz,
induktor dan
induktansi,
imbasan diri,
persamaan
Maxwell) dan
terlatih untuk
menerapkannya
Mahasiswa
memahami dan
menguasai
gejala-gejala
dan konsepkonsep terkait
dengan
gelombang
eletromagnetik
dan terlatih
untuk
menerapkannya
Mahasiswa
memahami dan
menguasai
 Contoh-contoh
gaya Lorentz
 Imbasan
Elektromagnetik
 Fluks magnetik
 Hukum Faraday
 Hukum Lenz
 Induktor dan
induktansi
 Imbasan diri
 Persamaan
Maxwell
Gelombang
Elektromag
netik dan
Optika
Relativitas
 Kecepatan
gelombang
elektromagnetik
 Indeks bias
 Perubahan fase
 Perambatan
gelombang
elektromagnetik
 Interferensi
 Interferensi
celah ganda dan
pada lapisan tipis
 Difraksi
 Difraksi celah
tunggal dan
kekisi
 Polarisasi
 Efek Dopler
 Optika geometrik
 Alat-alat Optik
 Pengantar Teori
Relativitas
Ceramah
dan diskusi,
latihan
mendengar
dan
memahami,
bertanya,
berlatih
menyiapkan
kuliah,
menyampaik
an kuliah,
menjawab
pertanyaan,
melatih
papan
tulis dan
slide
mengikuti
persentase
komponen
penilaian
akhir
mengerjak
an latihan
Bahan
ajar 5
Ceramah
dan diskusi,
latihan
mendengar
dan
memahami,
menyiapkan
kuliah,
papan
tulis dan
slide
mengikuti
persentase
komponen
mengerjak
an latihan
Bahan
ajar 6
gejala-gejala
dan konsepkonsep
relativitas dan
terlatih untuk
menerapkannya
11
Mahasiswa
memahami dan
menguasai
gejala-gejala
dan konsepkonsep fisis
pada sekala
atomis dan
terlatih untuk
menerapkannya
Teori Atom
12,13
Mahasiswa
memahami dan
menguasai
gejala-gejala
Teori
Kuantum
 Kerangka Acuan
Inersial
 Postulat Einstein
 Alihragam
Lorentz RuangWaktu
 Penjumlahan
Kecepatan
 Kontraksi
Panjang dan
dilatasi waktu
 Alihragam
Lorentz untuk
MomentumEnergi
 Dilatasi massa
 Penemuan
elektron
 Model atom
Thomson
 Eksperimen
hamburan sinar
alpha
 Model atom
Rutherford
 Spektroskopi
atom
 Model atom
Bohr
 Efek Zeeman
 Penerapan teori
atom: gejala
laser
 Radiasi Termal
 Radiasi benda
hitam
 Efek fotolistrik
bertanya,
berlatih
menyampaik
an kuliah,
menjawab
pertanyaan,
melatih
penilaian
akhir
Ceramah
dan diskusi,
latihan
mendengar
dan
memahami,
bertanya,
berlatih
menyiapkan
kuliah,
menyampaik
an kuliah,
menjawab
pertanyaan,
melatih
papan
tulis dan
slide
mengikuti
persentase
komponen
penilaian
akhir
mengerjak
an latihan
Bahan
ajar 7
Ceramah
dan diskusi,
latihan
mendengar
dan
memahami,
menyiapkan
kuliah,
menyampaik
an kuliah,
papan
tulis dan
slide
mengikuti
persentase
komponen
mengerjak
an latihan
Bahan
ajar 8
14
15
dan konsepkonsep fisis
dalam skala
mikroskopis
dan terlatih
untuk
menerapkannya
Mahasiswa
memahami dan
menguasai
gejala-gejala
dan konsepkonsep nuklir
dan terlatih
untuk
menerapkannya
Mahasiswa
memahami dan
menguasai
terapan gejalagejala dan
konsep-konsep
fisis pada
bintang
khususnya
Matahari.
Fisika Inti
Astrofisika
 Efek Compton
 Eksperimen
Frank-Hertz
 Hipotesa de
Broglie
 Mekanika
kuantum
 Sifat-sifat dasar
nukleon
 Gaya antar
nukleon
 Inti stabil
 Jari-jari inti dan
massa inti
 Inti tidak stabil
dan peluruhan
 Reaksi inti
 Deteksi radiasi
inti
 Terapan fisika
inti
 Matahari sebagai
bintang kecil
 Struktur
Matahari
 Produksi energi
di dalam inti
Matahari
 Perambatan
energi dalam
Matahari
 Intensitas radiasi
Matahari
bertanya,
berlatih
menjawab
pertanyaan,
melatih
penilaian
akhir
Ceramah
dan diskusi,
latihan
mendengar
dan
memahami,
bertanya,
berlatih
menyiapkan
kuliah,
menyampaik
an kuliah,
menjawab
pertanyaan,
melatih
papan
tulis dan
slide
mengikuti
persentase
komponen
penilaian
akhir
mengerjak
an latihan
Bahan
ajar 9
Ceramah
dan diskusi,
latihan
mendengar
dan
memahami,
bertanya,
berlatih
menyiapkan
kuliah,
menyampaik
an kuliah,
menjawab
pertanyaan,
melatih
papan
tulis dan
slide
mengikuti
persentase
komponen
penilaian
akhir
mengerjak
an latihan
Bahan
ajar 10