student guide book

Download Student Guide Book

Post on 25-Jan-2016

32 views

Category:

Documents

7 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Fisika Dasar 2

TRANSCRIPT

  • Buku Pedoman Kerja Mahasiswa

    Mata Ajar: Fisika Dasar 2(ENGE600004)

    Tim Dosen Fisika Dasar 2 :

    M. Khalid Nurdin P., Dipl. HEPDr. Dede Djuhana

    Dr. techn. Djoko TriyonoAhmad S Aziz, M.Si

    Dr. Ariadne L JuwonoArief S Fitrianto, M.SiArief Sudarmadji, MT

    Dwi Seno Kuncoro, M.SiDr. Efta Yudiarsah

    Dr.-Ing. Farid ThalibDr. Handhika Satrio Ramadhan

    Kristina Tri Wigati, M.SiLusitra Munisa, M.Si Dr. Lingga Hermanto

    Dr.Eng. Supriyanto Rachmat Andika, M.Si

    Sutarto, M.SiSurya Darma, M.Si

    Dr. Yunus DaudDr. Supriyanto Ardjo Pawiro

    Tri Surawan, M.SiDr. Vivi Fauzia

    Fakultas TeknikUniversitas Indonesia

    2015

    This book is for non-commercial education purpose only.It contains figures, tables, chart, materials taken from various references.

  • Kata Pengantar

    Mata ajar ini memberikan kesempatan kepada mahasiswa untuk secara aktif berusaha menguasai konsep-konsep dasarfisika dalam bidang listrik, magnet, gelombang, dan optik. Selain itu, mata kuliah ini jugamemberikan kesempatankepada mahasiswa untuk secara aktif melatih kemampuan menerapkan bidang-bidang fisika tersebut dalam penyelesaianmasalah terkait. Selain itu, dalam mata ajar ini mahasiswa memperoleh kesempatan untuk melatih dan mengasahsoftskills mereka melalui berbagai aktifitas dalam perkuliahan, sebagai contoh Kerja Kelompok untuk memahami lebihmendalam konsep, fenomena, dan aplikasi fisika secara komprehensif dan Integratif. Dalam mengerjakan tugaskelompok ini mahasiswa berkesempatan mempelajari bagaimana konsep-konsep fisika dasar, listrik, magnet, gelombang,dan optik, diterapkan pada teknologi atau digunakan dalam memahami gejala alam.

    Buku Pedoman Kerja Mahasiswa ini disusun berdasarkan silabus dan peta program/matriks pembelajaran perkuliahanfisika dasar di rumpun sains dan teknologi. Buku ini dimaksudkan untuk memberi panduan kepada mahasiswa tentangkegiatan perkuliahan kelas mata ajar Fisika Dasar 2, di luar kegiatan praktikum yang berbobot satu sks. Untukmengetahui kegiatan praktikum mahasiswa dapat menghubungi laboratorium tempat praktikum diadakan yakni UnitPelaksana Pendidikan Ilmu Pengetahuan Dasar (UPP IPD) FMIPA, Universitas Indonesia.

    Dengan membaca buku pedoman ini, mahasiswa diharapkan mengetahui kompetensi yang harus dimiliki setelahmempelajari mata kuliah ini selama satu semester. Selain itu, mahasiswa juga diharapkan dapat mengetahui tugas-tugasdan kegiatan yang harus dilakukan sehingga dapat mempersiapkan diri dan melaksanakan perkuliahan dengan baik.

    Saran, masukan, umpan balik untuk perbaikan Buku Pedoman ini, sangat diharapkan.

    Depok, Agustus 2015

    Tim Dosen Fisika Dasar 2

  • Daftar Isi

    Kata Pengantar

    Daftar Isi

    Bab 1. Informasi Umum 1

    Bab 2. Sasaran Pembelajaran 3

    Bab 3. Pokok Bahasan. Sub Pokok Bahasan dan Rujukan 6

    Bab 4. Matriks Kegiatan Pembelajaran 9

    Bab 5. Latihan dan Tugas 18

    Bab 6. Evaluasi Hasil Pembelajaran 24

    Kepustakaan 31

  • BAB1Informasi Umum

    1. Nama Mata Ajar : Fisika Dasar 2

    2. Kode Mata Ajar : ENGE600004

    3. Semester : 2/3

    4. Jumlah SKS : 4 SKS

    5. Tahun : 2014/2015

    6. Jenis Mata Ajar : Mata Kuliah Fisika Dasar 2

    7. Prasyarat : -

    8. Kaitan mata kuliah ini dalam keseluruhan struktur pembelajaran di Fakultas Teknik:

    Gambar 1. Struktur kurikulum di Fakultas Teknik. Lingkaran merah adalah posisi dimana mata ajar Fisika Dasar 2berada.

    9. Pengajar : Tim Dosen Fisika Dasar 2

  • 10. Deskripsi mata ajar:

    Mata kuliah Fisika Dasar 2 mencakup topik listrik, magnet, gelombang, dan optik. Kalkulus digunakansebagai alat bantu matematika dalam proses pembelajaran. Mahasiswa mempunyai kesempatan untuk secaraaktif berlatih menyatukan pemahaman konsep dasar, kemampuan analitik, dan kemampuan berhitung dalammempelajari mekanika dan termodinamika. Selama perkuliahan ini, mahasiswa bukan hanya dapatmeningkatkan pemahaman tentang konsep-konsep fisika dasar, melainkan juga meningkatkan kemampuanmenggunakan teknologi informasi dan komputer serta melatih soft skills mereka, seperti kemampuan bekerjasecara mandiri dan berkelompok serta kemampuan komunikasi. Peserta juga berlatih menjelaskan danmenganalisis gejala alam dan hasil rekayasa manusia yang ada dilingkungannya dengan menggunakan konsepfisika dasar serta mengaplikasikannya pada kehidupan sehari-hari. Selain itu, mahasiswa dapatmengembangkan kemampuan mensintesa dan mengevaluasi baik secara kualitatif maupun kuantitatif gejalaalam dan hasil rekayasa manusia yang ada dilingkungannya dengan menggunakan konsep fisika dasar.

  • BAB 2Sasaran Pembelajaran

    2.1. Sasaran Pembelajaran Terminal

    Setelah mengikuti mata ajar ini, mahasiswa diharapkan menguasai konsep-konsep fisika dasar (listrik, magnet, gelombang, dan optik) dan mampu menerapkannya dalam usaha memahami fenomena alam dan rekayasa manusia, termasuk aplikasi keteknikan.

    2.2. Sasaran Pembelajaran Penunjang

    1. Mendefinisikan sifat dasar muatan dan menjelaskan bagaimana muatan listrik bersifat konstan.2. Menjelaskan bagaimana benda menjadi bermuatan.3. Menggunakan hukum Coulomb untuk menghitung gaya listrik antara muatan-muatan.4. Membedakan antara gaya listrik dan medan listrik.5. Menghitung medan listrik akibat banyak muatan. 6. Menentukan sifat-sifat dipol listrik.7. Menentukan jumlah muatan di dalam permukaan tertutup dengan mengamati medan listrik pada

    permukaan.8. Mendefinisikan dan menghitung fluks listrik.9. Menjelaskan konsep hukum Gauss yang menghubungkan antara fluks listrik melalui permukaan tertutup

    dengan muatan yang dilingkupi oleh permukaan tersebut.10. Menggunakan hukum Gauss untuk menentukan medan listrik akibat muatan terdistribusi simetrik.11. Menentukan tempat muatan pada konduktor bermuatan. 12. Menghitung energi potensial listrik dari sejumlah muatan.13. Menentukan arti dan pentingnya besaran potensial listrik.14. Menghitung potensial listrik di suatu titik akibat sejumlah muatan.15. Menggunakan permukaan ekuipotensial untuk memvisualisasikan perubahan potensial listrik dalam

    ruang.16. Menggunakan potensial untuk menentukan medan listrik 17. Mendefinisikan sifat dasar kapasitor dan bagaimana menghitung besaran yang dapat mengukur

    kemampuan dalam menyimpan muatan.18. Menganalisa kapasitor-kapasitor yang terhubung dalam suatu jaringan.19. Menghitung energi yang tersimpan dalam kapasitor.20. Mendefinisikan dielektrik dan bagaimana dielektrik dapat menambah efektifitas kapasitor. 21. Mendefinisikan arti arus listrik dan menjelaskan bagaimana muatanbergerak dalam konduktor.22. Menjelaskan arti resistivitas dan konduktivitas suatu material.23. Menghitung resistensi konduktor dari dimensi dan resistivitasnya.24. Menganalisa cara GGL induksi dapat mengalirkan arus dalam rangkaian.25. Melakukan perhitungan yang melibatkan energi dan daya dalam rangkaian.26. Menganalisa rangkaian yang terdiri dari sejumlah resistor tersusun seri dan parallel.27. Mendefinisikan aturan yang harus digunakan pada rangkaian yang terdiri dari lebih dari satu lintasan

    tertutup.28. Menjelaskan prinsip kerja dan pemakaian amperemeter, voltmeter, ohmmeter dan potensiometer.29. Menganalisa rangkaian yang terdiri dari sebuah resistor dan sebuah kapasitor.

  • 30. Menganalisa distribusi daya dalam pemakaian dalam rumah 31. Mendefinisikan sifat dasar magnet dan bagaimana magnet berinteraksi dengan yang lain.32. Menentukan sifat dasar gaya dapat menggerakkan muatan dalam medan magnet.33. Menjelaskan perbedaan antara garis medan magnet dengan garis medan listrik.34. Menganalisa gerak partikel bermuatan dalam medan magnet.35. Menjelaskan aplikasi praktis medan magnet dalam fisika dan kimia.36. Menganalisa gaya magnet pada konduktor berarus.37. Menentukan karakteristik loop berarus dalam medan magnet 38. Sifat dasar medan magnet yang dihasilkan partikel tunggal bermuatan yang bergerak.39. Mendeskripsikan medan magnet yang dihasilkan elemen konduktor berarus.40. Menghitung medan magnet yang dihasilkan oleh kawat berarus.41. Menganalisa bagaimana interaksi antar dua kawat berarus searah berlawanan arah.42. Mendefinisikan hukum Ampere dan penjelasannya tentang medan magnet.43. Menggunakan hukum Ampere untuk menghitung medan magnet dari muatan terdistribusi simetrik44. Menjelaskan sifat magnet suatu bahan.45. Menjelaskan bukti eksperimen bahwa perubahan medan magnet dapat menginduksi GGL.46. Menjelaskan hukum Faraday yang menyatkan hubungan antara GGL Induksi dengan perubahan medan

    magnet dalam lintasan tertutup (loop).47. Menghitung GGL Induksi dalam konduktor yang bergerak dalam medan magnet.48. Membedakan antara medan listrik yang dihasilkan oleh perubahan fluks magnet dengan medan listrik

    yang dihasilkan oleh sejumlah muatan.49. Menjelaskan empat persamaan fundamental tentang elektromagnetik.50. Menjelaskan bahwa perubahan arus dalam kumparan (1) dapat menginduksi GGL Induksi pada kumparan

    (2) di sebelahnya.51. Menghubungkan GGL Induksi dalam rangkaian dengan kecepatan perubahan arus pada rangkaian

    tersebut.52. Menghitung energi tersimpan dalam medan magnet.53. Menganalisa rangkaian yang terdiri dari sebuah resistor dan sebuah induktor.54. Menjelaskan osilasi pada rangkaian yang terdiri dari kapasitor dan induktor.55. Menjelaskan peluruhan osilasi pada rangkaian resistor, kapasitor dan induktor. 56. Menggunakan metode fasor untuk memudahkan visualisasi besaran yang berubah secara sinusoidal.57. Menggunakan reaktansi untuk menggambarkan tegangan pada suatu rangkaian yang mengalirkan arus

    listrik bolak-balik.58. Menganalisa rangkaian seri RLC dengan sumber GGL sinusoidal.59. Menentukan jumlah daya yang masuk dan keluar dari suatu rnagkaian arus bolak-balik.6