Sy@msuddin's Website

Hidup adalah perjuangan, tiada hari tanpa kerja keras!

 


::. KULIAH FISIKA DASAR 2 .::



  Nama Matakuliah   Fisika Dasar 2
  Kode   FI-2204
  Beban Studi   4/1 SKS
  Prasyarat   Tidak Ada
  Semester   2 (Dua)
  Waktu Kuliah/Ruang   Rabu / 07.30-0920 (RK-3)
  Jum'at / 07.30-09.20 (RK-5)

Tujuan Matakuliah

Tujuan dari Mata Kuliah Fisika Dasar 2 adalah sebagai berikut:

  1. Memperkenalkan prinsip-prinsip, hukum-hukum, dan konsep-konsep dasar fisika (mekanika Newton, mekanika fluida, osilasi & gelombang, serta termodinamika) yang diperlukan untuk belajar fisika lebih lanjut atau ilmu pengetahuan lainnya.
  2. Mengembangkan kemampuan dan ketrampilan matematik dan menggunakan kalkulus sederhana, vektor, analisa satuan, trigonometri, dan lainnya sebagai alat bantu dalam memecahkan persoalan fisika.
  3. Mengembangkan kemampuan dan keterampilan dalam menyelesaikan masalah dalam kehidupan sehari-hari.

Standar Kompetensi

Setelah mengikuti seluruh kegiatan perkuliahan Fisika 2, mahasiswa diharapkan mampu memahami, menguasai, dan mengimplementasikan tentang prinsip-prinsip, hukum-hukum, dan konsep-konsep dasar fisika yang berhubungan dengan mekanika Newton, mekanika fluida, osilasi & gelombang mekanik, dan termodinamika untuk menyelesaikan masalah-masalah sederhana dalam kehidupan sehari-hari melalui kajian teoritis maupun eksperimen. Selain matakuliah ini juga sebagai landasan untuk mempelajari fisika lebih lanjut.


Silabus Matakuliah

Konsep-konsep dasar Fisika, sistem satuan, aljabar vektor dan penerapannya dalam kinematika, pokok-pokok mekanika Newton, usaha dan energi, momentum linier dan impuls, torsi dan momentum sudut. Hukum kekekalan energi dan momentum linear. Dinamika dalam kerangka acuan bergerak, gerak relativistik, gerak dalam kerangka berputar dan gaya-gaya fantasi. Ayunan selaras sederhana, teredam dan terpaksa, resonansi. Mekanika benda tegar. Medan gravitasi dan gerak Kepler. Termofisika dasar: Teori Kinetika Materi, hukum Termodinamika 1 dan 2 serta penerapannya untuk gas, mesin kalor, mesin pendingin, mesin uap, motor bakar dan transisi fase.


Ketentuan Perkuliahan

  1. Kehadiran
    • Mahasiswa wajib mengikuti perkuliahan FI-2204 selama satu semester. Ketidakhadiran tanpa alasan tidak boleh lebih dari 20%;
    • Jika syarat kehadiran tidak dipenuhi (kurang dari 80%) maka dinyatakan tidak lulus (mendapat nilai akhir E);
    • Alasan ketidakhadiran karena sakit/ijin hanya bisa diterima jika ada surat keterangan dari dokter yang diserahkan segera kepada dosen pembina;
    • Jika mahasiswa tidak dapat hadir kuliah, harap segera dikonfirmasikan secara tertulis kepada dosen pembina.
  2. Penilaian/Evaluasi
    • Penilaian/evaluasi didasarkan pada: (a) Tugas, Kehadiran, dan Keaktifan selama KBM; (b) Ujian Kuis dan PR; (c) Ujian Mid-Term (UTS); (d) Ujian Final Term (UAS); dan (e) Nilai Praktikum.
    • Nilai akhir dihitung berdasarkan nilai tugas/PR, nilai kuis, nilai ujian, dan nilai praktikum. Jika mahasiswa tidak mengikuti ujian tanpa alasan yang dapat diterima, maka nilai ujian tersebut sama dengan nol.
    • Tugas/PR/Kuis diberikan setiap selesai tatap muka atau setiap selesai materi/sub-materi kuliah tertentu, sedangkan Ujian diberikan sebanyak 2 (dua) kali (UTS dan UAS), dimana jadwal ujiannya diatur tersendiri oleh fakultas.
    • Nilai akhir dihitung dengan bobot sbb :

      NA = 20% U1 + 30% U2 + 30% U3 + 20% PR

      dimana:
      NA : nilai akhir
      U1 : nilai Tugas/Kuis/PR
      U2 : nilai ujian 1 (Mid-test/UTS)
      U3 : nilai ujian 2 (Ujian Akhir/UAS)
      PR : nilai praktikum.

      dengan grade nilai sebagai berikut:
      80 - 100 : A
      72 - 79 : B+
      65 - 71 : B
      60 - 64 : C+
      56 - 59 : C
      50 - 55 : D+
      46 - 49 : D
      00 - 45 : E
    • Mahasiswa yang tidak mengikuti salah satu ujian (U2 atau U3) dengan alasan yang bisa diterima, dapat mengikuti ujian susulan setelah mendapat surat persetujuan dari PD1.
  3. Tugas, PR, dan Kuis
    • Tugas, PR, dan Kuis akan diberikan langsung oleh dosen pembina dan hasil pekerjaan mahasiswa dikumpulkan di Program Studi Fisika sesuai dengan jadwal yang telah ditentukan. Tugas/PR yang dikumpulkan melebihi waktu yang telah dijadwalkan tidak akan diperiksa dan nilainya nol.
    • Kuis akan diberikan oleh dosen pembina sesuai dengan jadwal yang telah ditentukan.
  4. Lain-lain
    • Program Studi Fisika hanya akan memberikan ujian sesuai dengan jadwal dan aturan yang telah ditentukan fakultas. Dalam situasi dan kondisi apapun, Program Studi Fisika tidak akan mengadakan ujian susulan maupun ujian khusus.
    • Program Studi Fisika tidak akan memberikan toleransi bagi mahasiswa yang melakukan ketidakjujuran akademik dan non-akademik (misalnya berhubungan dengan daftar hadir, menyontek, dll). Sangsi terberat (maksimum) nilai akhir adalah E.
    • Untuk informasi perkuliahan FI-2204/Fisika Dasar 2 dapat dilihat pada papan pengumuman Program Studi Fisika Unram.

Materi/Pokok Bahasan

Bagian I: MEKANIKA

 1.  FISIKA DAN PENGUKURAN: Pentingnya Ilmu Fisika; Hubungan Ilmu Fisika dan ilmu lainnya; model, teori, dan hukum dalam ilmu fisika; besaran-besaran fisika; standar dan satuan, sistem satuan, perubahan satuan, Analisis Dimensi, pengukuran dan ketidakpastian, angka penting dan orde besaran  PPT   PDF 
 2.  GERAK SATU DIMENSI: Kerangka acuan dan sistem koordinat; Posisi dan Perpindahan, Kecepatan dan Laju; Percepatan; Diagram gerak; Gerak satu dimensi dengan percepatan tetap; Gerak jatuh bebas; analisis grafik gerak linear  PPT   PDF 
 3.  VEKTOR: Besaran Vektor dan Skalar; Penjumlahan Vektor: Metode Grafik; Pengurangan Vektor; Sifat-sifat Vektor; Komponen Vektor dan Vektor Satuan; Penjumlahan Vektor oleh Komponen; Vektor dan Hukum-hukum Fisika; Perkalian Vektor  PPT   PDF 
 4.  GERAK DUA & TIGA DIMENSI: Gerak Dua & Tiga Dimensi; Posisi dan Perpindahan, Vektor Kecepatan dan Percepatan; Gerak Dua atau Tiga Dimensi dengan Percepatan Tetap; Gerak Peluru; Gerak Melingkar Beraturan; Percepatan Tangensial dan Radial; Kecepatan dan Percepatan Relatif  PPT   PDF 
 5.  GERAK DAN GAYA: Konsep Gaya; Hukum Pertama Newton dan Kerangka Inersia; Massa; Hukum Kedua Newton; Gaya Gravitasi dan Berat; Beberapa Gaya Lain; Hukum Ketiga Newton; Diagram Benda Bebas; Aplikasi Hukum Newton; Gaya Gesek  PPT   PDF 
 6.  GERAK MELINGKAR DAN APLIKASI LAIN HUKUM NEWTON: Aplikasi Hukum Newton pada Gerak Melingkar Beraturan; Gerak Melingkar Tak Beraturan; Gerak dalam Kerangka yang Dipercepat; Gerak di Bawah Gaya Penghambat; Sentrifugasi  PPT   PDF 
 7.  USAHA DAN ENERGI KINETIK: Sistem dan Lingkungan; Usaha yang Dilakukan Gaya Tetap; Perkalian Skalar Dua Vektor; Usaha oleh Gaya Gravitasi; Usaha yang Dilakukan Gaya yang Berubah; Usaha yang Dilakukan Pegas; Energi Kinetik dan Usaha - Teorema Energi Kinetik; Sistem Tak Terisolasi - Kekekalan Energi; Keadaan yang Melibatkan Gesekan Kinetik; Daya; Energi pada Mobil  PPT   PDF 
 8.  ENERGI POTENSIAL & KEKEKALAN ENERGI: Energi Potensial Sistem; Medan Gaya Konservatif; Sistem Terisolasi -- Kekekalan Energi Mekanik; Penentuan Energi Potensial; Gaya Konservatif dan Tak-Konservatif; Perubahan Energi Mekanik untuk Gaya Tak-Konservatif; Hubungan antara Gaya Konservatif dan Energi Potensial; Usaha yang Dilakukan oleh Gaya Gesek; Massa dan Energi; Energi adalah Terkuantisasi/Paket; Diagram Energi dan Kesetimbangan Sistem  PPT   PDF 
 9.  MOMENTUM LINIER DAN TUMBUKAN: Sistem Partikel dan Kekekalan Momentum Linier; Impuls dan Momentum Linier; Tumbukan Satu-Dimensi; Tumbukan Dua-Dimensi; Pusat Massa; Hukum Kedua Newton untuk Sistem Partikel; Gerak Sistem Partikel; Kekekalan Energi dan Momentum dalam Tumbukan, Tumbukan Elastis Satu-Dimensi, Tumbukan Tak-Elastis Satu-Dimensi, Tumbukan Dua-Dimensi, Sistem dengan Massa Berubah (Dorongan pada Roket)  PPT   PDF 
 10.  GERAK ROTASI: Posisi, Kecepatan, dan Percepatan Sudut; Kinematika Rotasi: Gerak Rotasi dengan Percepatan Sudut Tetap; Hubungan Besaran Sudut dan Linier; Energi Kinetik Rotasi; Perhitungan Momen Inersia; Torsi; Hubungan Antara Torsi dan Percepatan Sudut; Usaha, Daya, dan Energi pada Gerak Rotasi; Gerak Menggelinding Benda Tegar; Kerangka Acuan Inersia dan Kerangka Acuan Non-Inersia, dan Gaya Coriolis  PPT   PDF 
 11.  MOMENTUM SUDUT: Perkalian Vektor dan Torsi; Momentum Sudut; Hukum Kedua Newton dalam Bentuk Sudut; Momentum Sudut pada Sistem Partikel; Momentum Sudut Benda Tegar yang Berotasi; Kekekalan Momentum Sudut; Gerak dari Giroskop; Momentum Sudut sebagai Besaran Dasar  PPT   PDF 
 12.  KESETIMBANGAN STATIS DAN ELASTISITAS: Keadaan Benda dalam Kesetimbangan; Syarat Kesetimbangan; Pusat Gravitasi; Contoh Benda Tegar pada Kesetimbangan Statik; Struktur Tak-Teratur; Stabilitas dan Keseimbangan Sifat Elastis Benda Padat -Elastisitas (Tegangan dan Regangan)  PPT   PDF 
 13.  GRAVITASI UNIVERSAL: Hukum Gravitasi Universal Newton; Mengukur Konstanta Gravitasi; Percepatan Jatuh Bebas dan Gaya Gravitasi; Hukum Kepler dan Gerak Planet; Medan Gravitasi; Energi Potensial Gravitasi; Pertimbangan Energi pada Gerak Planet dan Satelit; Einstein dan Gravitasi  PPT   PDF 
 14.  MEKANIKA FLUIDA: Kerapatan dan Gravitasi Khusus; Tekanan ; Variasi Tekanan dengan Kedalaman; Tekanan Atmosfer dan Tekanan Terukur, Prinsip Pascal; Pengukuran Tekanan; Gaya Apung dan Prinsip Archimedes; Viskositas; Tegangan Permukaan dan Kapilaritas; Dinamika Fluida Ideal (Laju Aliran dan Persamaan Kontinuitas); Persamaan Bernoulli dan Aplikasinya; Aplikasi Lain Dinamika Fluida  PPT   PDF 


Bagian II: OSILASI DAN GELOMBANG MEKANIK

 15.  GERAK OSILASI: Gerak Benda yang Digantung pada Pegas; Penggambaran Gerak Harmonik Sederhana Secara Matematik; Energi Osilator Harmonik Sederhana; Periode dan Sifat Sinusoidal GHS; Perbandingan Gerak Harmonik Sederhana dengan Gerak Melingkar Beraturan; Bandul/Pendulum; Osilasi Teredam/Osilasi Terpaksa  PPT   PDF 
 16.  GERAK GELOMBANG (GELOMBANG BERJALAN): Perambatan Gangguan; Jenis-jenis Gelombang; Gelombang Sinusoidal; Laju Gelombang pada Pegas; Energi yang Dibawa oleh Gelombang, Intensitas Gelombang, Pemantulan dan Transmisi (Penerusan); Laju Transfer Energi Gelombang Sinusoidal pada Pegas; Persamaan Gelombang Linier  PPT   PDF 
 17.  GELOMBANG BUNYI: Laju Gelombang Bunyi; Gelombang Bunyi Periodik; Intensitas Gelombang Bunyi Periodik; Efek Doppler; Perekaman Bunyi Digital; Motion Picture Sound  PPT   PDF 
 18.  SUPERPOSISI DAN GELOMBANG TEGAK: Superposisi dan Interferensi; Gelombang Tegak; Gelombang Tegak pada Senar/Tali Kedua Ujung Tetap; Resonansi; Gelombang Tegak pada Kolom Udara; Gelombang Tegak pada Batang (Rods) dan Selaput (Membran); Layangan: Interferensi dalam Satu Waktu; Pola Gelombang Tak-Sinusoidal  PPT   PDF 


Bagian III: TERMODINAMIKA

 19.  SUHU/TEMPERATUR: Suhu dan Hukum Ke Nol Termodinamika; Pengukuran Suhu (Titik Tripel Air dan Termometer Gas Volume Konstan), Skala Suhu Celsius dan Fahrenheit; Ekspansi Panas pada Zat Padat dan Cair; Deskripsi Makroskopik Gas Ideal  PPT   PDF 
 20.  PANAS DAN HUKUM PERTAMA TERMODINAMIKA: Suhu dan Kalor/Panas; Kalor/Panas dan Energi Dalam; Kalor/Panas Jenis dan Kalorimeter; Kapasitas Kalor; Kalor/Panas Laten; Usaha dan Kalor/Panas dalam Proses Termodinamika; Hukum Pertama Termodinamika; Aplikasi Hukum Pertama Termodinamika; Mekanisme Transfer Energi  PPT   PDF 
 21.  TEORI KINETIK GAS: Model Molekul Gas Ideal; Panas Jenis Molar Gas Ideal; Proses Adiabatik untuk Gas Ideal; Equipartisi Energi; Hukum Distribusi Boltzmann; Distribusi Laju Molekul / Lintasan Bebas Rata-rata (Mean Free Path)  PPT   PDF 
 22.  MESIN KALOR, ENTROPI, DAN HUKUM KEDUA TERMODINAMIKA: Mesin Kalor (Heat Engines) dan Hukum Kedua Termodinamika; Pompa Kalor dan Refrigerator (Pendingin); Pendingin ruangan (AC); Proses Reversibel dan Irreversibel; Mesin Carnot; Mesin Bensin (Gasoline) and Diesel; Entropi; Perubahan Entropi pada Proses Irreversibel; Entropi pada Skala Mikroskopik; Entropi dan Ketakteraturan; interpretasi statistik entropi dan hukum kedua termodinamika  PPT   PDF 


Referensi

  1. Raymond A. Serway & John W. Jewett, 2004, Physics for Scientists and Engineers, 6th Edition, 1296 pages, Thomson Brooks/Cole.

  2. David Halliday, Robert Resnick, & Jearl Walker, 1993, Fundamentals of Physics, 4th Edition.

  3. Frederick Bueche, 1998, Theory and Problem of COLLEGE PHYSICS, 8TH Edition, , Schaum Series, McGraw-Hill.

  4. Referensi lain yang terkait dan mendukung materi di atas.


Latihan & Tugas Kuliah

 1.  Tugas Resume 1: Pada tugas ini anda diminta untuk membuat resume tentang aplikasi fisika dalam kehidupan sehari-hari yang terkait dengan materi kuliah pada pertemuan hari Selasa, 23 September 2010 (cukup dengan memberi contoh dan menjelaskan teori dalam fisikanya. Ketentuan/panduan lengkapnya dapat diunduh pada link di samping  DOC   PDF 
 2.  Tugas Mandiri 1: Suhu dan Kalor/Panas; Kalor/Panas dan Energi Dalam; Kalor/Panas Jenis dan Kalorimeter; Kapasitas Kalor; Kalor/Panas Laten; Usaha dan Kalor/Panas dalam Proses Termodinamika; Hukum Pertama Termodinamika; Aplikasi Hukum Pertama Termodinamika; Mekanisme Transfer Energi  DOC   PDF 
 3.  Tugas Mandiri 2: Model Molekul Gas Ideal; Panas Jenis Molar Gas Ideal; Proses Adiabatik untuk Gas Ideal; Equipartisi Energi; Hukum Distribusi Boltzmann; Distribusi Laju Molekul / Lintasan Bebas Rata-rata (Mean Free Path)  DOC   PDF