Emie Santoso, Purwidi Asri, dan Daisy Dwijati Kumala atna, Metode Evaluasi... 39 METODE EVALUASI PAKTIKUM MAHASISWA UNTUK MATAKULIAH PAKTIKUM FISIKA Oleh: Emie Santoso, Purwidi Asri, dan Daisy Dwijati Kumala atna Dosen Politeknik Perkapalan Negeri Surabaya Abstrak: Praktikum Fisika adalah matakuliah yang diberikan untuk semua prodi di bidang teknik. Dengan praktikum Fisika ini diharapkan mahasiswa dapat lebih memahami konsep dasar ilmu fisika, dan penerapannya di bidang teknik yang ditekuni. Praktikum Fisika yang diajarkan meliputi bidang Mekanika, Panas, Fluida dan Listrik Magnet. Praktikum dilaksanakan secara paralel dan diatur sehingga setiap kelompok akan melaksanakan modul praktikum yang berbeda di setiap minggunya. Praktikum dilakukan perkelompok, tetapi laporan dan evaluasi/penilaian dilaksanakan perorangan. Penilaian dilakukan dengan beberapa kriteria, yaitu : kehadiran 5%, laporan 30%, UTS Praktikum 5%, UAS Praktikum 40%. Data diambil dari 5 praktikan sebagai contoh penilaian, kemudian nilai diolah untuk mendapatkan Nilai Angka (NA) dan Nilai Huruf (NH), sesuai dengan prosentase diatas. Mahasiswa yang mendapatkan nilai kurang dari BC, diberi kesempatan mendapatkan tugas tambahan dengan nilai maksimum BC. Kata Kunci: mekanika, panas, fluida, listrik magnet, penilaian Fisika baik teori maupun praktikum, adalah matakuliah yang wajib diberikan kepada mahasiswa yang mengambil bidang teknik. Karena fisika ini basic sains yang mendasari matakuliah- matakuliah di semester-semester selanjutnya. Teori Fisika diberikan pada semester I sedangkan praktikum Fisika diberikan pada semester II. Bidang Fisika yang dipelajari meliputi Mekanika, Panas, Fluida, dan Listrik magnet. Matakuliah yang medasari matakuliah praktikum Fisika adalah Fisika I dan II, Matematika I. Matakuliah Fisika sendiri praktikum dan teori mendasari matakuliah-matakuliah antara lain Kinematika dan Dinamika Teknik, Thermo-dinamika, Perpindahan Panas, Mekanika Fluida, dan lain-lain. Diharapkan setelah mahasiswa lulus matakuliah Praktikum Fisika, mereka dapat lebih mudah menerima dan mengikuti matakuliah-matakuliah tersebut di atas. Matakuliah Praktikum Fisika ini begitu padat dan menuntut mahasiswa agar tetap fokus untuk mengikuti satu pertemuan ke pertemuan selanjutnya. Hal ini dikarenakan Praktikum Fisika disusun secara paralel. Materi praktikum telah disusun dalam modul praktikum/jobsheet, dimana setiap modul praktikum akan dilakukan oleh satu kelompok praktikan. Setiap kelas dibagi kedalam 8 kelompok praktikan. Dalam setiap pertemuan satu kelompok mengerjakan modul praktikum. Adapun Praktikum Fisika yang dilaksanakan meliputi. Gerak pada Bidang Miring. Gaya Sentrifugal, 3.
40 JUNAL PENDIDIKAN POFESIONAL, VOLUME 3, NO, AGUSTUS 04 Sistem Katrol, 4. Dinamika otasi (Gerak pada oda), 5. Ayunan Fisis, 6. Hukum Archimedes, 7. Kalorimetri, 8. Transformator. Gerak Pada Bidang Miring. Teori yang mendasari praktikum ini adalah dinamika partikel. Benda hanya dilihat sebagai satu titik yaitu titik pusat massanya. Sehingga gerakan benda yang diperhatikan adalah gerak translasinya saja. Pada kasus ini gerak rotasi benda belum diperhatikan. Misalnya, katrol pada praktikum ini, massanya masih diabaikan, sehingga momen inersia katrol nol, maka katrol dianggap diam tidak mengalami gerak rotasi, atau tali dianggap bergeser saja. Tujuan dari praktikum ini adalah mahasiswa dapat memahami bahwa setiap benda yang berbeda akan memiliki koefisien gesekan yang berbeda pula. Mahasiswa juga harus mampu menghitung atau menentukan koefisien gesekan dari bahan atau material yang disediakan di laboratorium. Bahan yang harus dicari koefisien gesekannya adalah kayu, aluminium dan kulit. angkaian seperti gambar. Dasar untuk menyelesaikan persoalan dinamika partikel diatas adalah Hukum Newton I, II dan III. Yaitu: Hukum Newton I : F = 0 Hukum Newton II : F = m.a Hukum Newton III : F aksi = - F reaksi (Halliday & esnick) Gambar. Praktikum Gerak pada Bidang Miring k mg m g sin m m g cos m Gaya Sentrifugal Benda berotasi mempunyai percepatan yang arahnya ke pusat yang disebut percepatan sentripetal (a s ) yang besarnya : v a s Dan sesuai hukum Newton II, percepatan ini menyebabkan gaya sentripetal yang arahnya ke pusat. Besarnya : v F s m m Dimana : v = kecepatan linier ( m /s ) = radius rotasi (m) kecepatan sudut ( rad /s) m = massa benda (kg) g = percepatan grafitasi bumi ( m /s ) a Gambar. angkaian Gaya Sentrifugal
Emie Santoso, Purwidi Asri, dan Daisy Dwijati Kumala atna, Metode Evaluasi... 4 Menurut hukum Newton III, setiap benda yang mendapat gaya, maka benda tersebut akan memberikan gaya rekasi yang besarnya sama tetapi arahnya berlawanan (Halliday &esnick). Gaya reaksi dari gaya sentripetal ini dinamakan gaya sentrifugal. Pada percobaan ini benda akan berputar dengan besar kecepatan yang konstan, menimbulkan gaya sentrifugal sehingga mampu mengangkat massa beban (M) yang berada di tengah/pusat. angkaian seperti gambar. Besar frekuensi yang diperlukan untuk mengangkat beban M.g ( Newton ) adalah : f Sistem Katrol Mm. g n i i i Pada praktikum ini yang dipakai dasar teori adalah dinamika partikel. ( m m) a. g ( m m) (Emie, 0) Dalam praktikum sisitem katrol ini, massa katrol masih diabaikan, sehingga tegangan tali sebelum dan sesudah katrol adalah sama. Dalam praktikum ini ada dua sistem yang dipelajari yaitu katrol tunggal seperti gambar 3 dan katrol ganda seperti gambar 4. T T T katrol T T m a m m.g a m m m.g Gambar 3. Sistem Katrol Tunggal m.g m.g Gambar 4. Sistem Katrol Ganda Dimana a = a dan T = T, maka,
4 JUNAL PENDIDIKAN POFESIONAL, VOLUME 3, NO, AGUSTUS 04 (m m ) a. g m m (Emie, 04) Dinamika otasi (otasi benda Tegar) Pada praktikum ini yang dipakai dasar teori adalah dinamika rotasi. Benda sudah dianggap sebagai benda pejal bukan sebagai partikel lagi, sehingga dalam hal ini gerak benda rotasi dan translasi semua diperhatikan. angkaian ditunjukkan seperti gambar 5. Katrol mengalami gerak rotasi, sedang benda dan mengalami gerak translasi. Dasar hukum yang dipakai tetap hukum Newton I, II dan III. m r T m.g T r m m.g Gambar 5. otasi benda tegar s a t a a Tegangan tali dapat dihitung dengan menggunakan: T = mg - m.a dan T = ma + m.g Momen Inersia sistem di atas yaitu : I T - T = I T T I (Emie,0) Ayunan Fisis Tujuan praktikum ayunan fisis ini mahasiswa dapat menentukan momen inersia dari benda yang bentuknya tidak beraturan sehingga sulit ditentukan secara matematis. Caranya adalah dengan mengayun benda yaang dicari momen inersianya, kemudian dicari periodenya. Sebelumnya mahasiswa harus mencari titik pusat benda tersebut dengan menggunakan teori kesetimbangan gaya dan momen. Dengan menganggap percepatan grafitasi bumi adalag 9,8 m/s, maka momen inersia dapat dicari dengan rumus (G.H Martin): I = (T.m.g.d)/4π Hukum Archimedes Pada prektek ini yang dipakai dasar teori adalah statika fluida yaitu hukum archimedes. Tujuan praktikum ini adalah untuk menentukan rapat massa dari berbagai fluida antara lain air, minyak goreng, dan oli. Selain itu dengan hukum archimedes juga dapat ditentukan volume rongga dalam sebuah benda.
Emie Santoso, Purwidi Asri, dan Daisy Dwijati Kumala atna, Metode Evaluasi... 43 Kalorimetri Kalorimetri yang dipakai dalam praktikum ini menggunakan tabung tembaga yang diisi air. Dalam air tersebut dicelupkan elemen pemanas. Panas yang dikeluarkan elemen pemanas diterima oleh air dan tabung kalorimetri tembaga tersebut. Praktikum kalorimetri ditunjukkan seperti gambar 6. adalah arus bolak balik, yang berubah fungsi waktu. Maka, induksi magnetik yang ditimbulkan juga berubah-ubah. Jika induksi magnetik berubah-ubah maka fluks magnetiknya juga berubah. Sesuai dengan hukum faraday maka akan timbul GGL Induksi pada lilitan sekunder.(halliday & esnick). Praktikum transformator ditunjukkan seperti gambar 7. METODE PENELITIAN Gambar 6. Praktikum Kalorimetri Transformator Gambar 7. Praktikum Transformator Dasar teori praktikum ini adalah GGL Induksi. Dalam praktikum ini dapat dipelajari bahwa GGL Induksi dapat timbul jika ada perubahan fluks magnetik. Perubahan fluks magnetik timbul karena arus yang mengalir pada lilitan primer Perkuliahan Kontrak kuliah disepakati dosen dan mahasiswa saat awal perkuliahan. eview terhadap materi sebelumnya diberikan. Mahasiswa diharapkan datang tepat waktu. Toleransi keterlambatan mahasiswa dan dosen adalah 5 menit. Praktikum dilaksanakan secara paralel. Tiap kelompok melakukan praktikum yang berbeda, Tugas pendahuluan diberikan untuk dikerjakan dalam waktu minggu pada tiap mahasiswa dan harus dikumpulkan sebelum praktikum dimulai. Tugas pendahuluan diperiksa serta dibagikan kembali kepada mahasiswa sebagai dasar untuk mengerjakan tugas yang berikutnya dan bahan untuk evaluasi. Setelah praktikum tiap kelompok wajib membuat laporan sementara. Laporan sementara praktikum dikumpulkan dan diperiksa serta di ACC dan dibagikan kembali kepada mahasiswa sebagai dasar untuk mengerjakan Laporan esmi. Laporan resmi dikerjakan dalam waktu minggu dikumpulkan sebelum praktikum berikutnya dimulai. Laporan esmi dikerjakan perorangan, dikumpulkan dan diperiksa serta dibagikan kembali kepada mahasiswa sebagai dasar untuk Ujian.
44 JUNAL PENDIDIKAN POFESIONAL, VOLUME 3, NO, AGUSTUS 04 Penilaian. Kehadiran : 5 %. Penilaian dilakukan dengan melihat tingkat kehadiran mahasiswa pada proses perkuliahan 3. Laporan : 30% 4. Penilaian dilakukan terhadap usaha mahasiswa dalam menyelesaikan setiap laporan yang harus dibuat. 5. Ujian I (UTS): 5% 6. Ujian dilakukan dengan memberikan soal berupa data sesuai praktikum yang sudah dilakukan mahasiswa. Kemudian mahasiswa menganalisa data yang ada dan menjawab pertanyaan yang diberikan. Ujian ini perorangan, bukan perkelompok. 7. Ujian II (UAS) : 40% 8. Pada ujian ini mahasiswa melakukan praktikum dengan modul yang diacak, (tidak boleh memilih), kemudian data yang didapat dianalisa dan menjawab pertanyaan yang diberikan. Ujian ini perorangan, bukan perkelompok. 9. Sumber data: Pengumuman Direktur Nomor : 40 / K / AK / 00,tanggal 3 Agustus 00 berlaku mulai semester Ganjil tahun ajaran 00 / 0 0. Besar nilai diberikan 0 00 untuk perubahan nilai angka ke nilai Huruf sebagai berikut: Nilai angka 80-00, Nilai Huruf A Nilai angka 7-80, Nilai Huruf AB Nilai angka 66-70, Nilai Huruf B Nilai angka 6-65, Nilai Huruf BC Nilai angka 56-60, Nilai Huruf C Nilai angka 4-55, Nilai Huruf D Nilai angka 0-40, Nilai Huruf E. (Sumber Data:Form Nilai BAAK) Keluaran Laporan : Laporan di tulis perorangan di kertas A4 dengan margin kiri 4 cm, atas 3 cm, kanan 3 cm, bawah 3 cm. Waktu pengerjaan minggu baik untuk tugas pendahuluan maupun laporan resmi Laporan resmi dan tugas pendahuluan akan langsung diperiksa dan hasilnya dibagikan untuk diperbaiki. Perencanaan soal ujian perlu dilakukan agar pelaksanaan ujian baik UTS atau UAS menjadi lancar. Nilai ujian berupa NA (Nilai Angka) dan NH (Nilai Huruf) setelah evaluasi dilakukan. PEMBAHASAN Mahasiswa mempunyai nilai yang bervariasi yang dituliskan dalam form nilai yang disediakan BAAK. Mahasiswa yang mendapat nilai total kurang dari BC diberi kesempatan ujian praktikum ulang sampai nilainya BC. NA : Nilai Angka No () () (3) (4) Hasil 00 80 80 50 69 00 80 60 50 64 3 00 80 85 63 75.45 4 00 80 90 9 87.9 5 00 80 90 78 8.7 6 00 80 85 70 78.5 7 00 80 90 80 83.5 8 00 80 90 60 75.5 9 00 80 80 60 73 0 00 80 80 55 7 00 80 85 84 83.85 00 80 85 80 8.5 3 00 80 85 84 83.85
Emie Santoso, Purwidi Asri, dan Daisy Dwijati Kumala atna, Metode Evaluasi... 45 4 00 80 85 65 76.5 5 00 80 85 85 84.5 NH = Nilai Huruf No NA NH 69 B 64 B 3 75.45 AB 4 87.9 A 5 8.7 A 6 78.5 AB 7 83.5 A 8 75.5 AB 9 73 AB 0 7 AB 83.85 A 8.5 A 3 83.85 A 4 76.5 AB 5 84.5 A PENUTUP Setelah proses pengolahan perhitungan selesai didapatkan Distribusi Nilai Mata kuliah Praktikum Fisika Mahasiswa jurusan TPK semester A semester genap 00/03 dengan jumlah mahasiswa 5 orang. Capaian yang diharapkan adalah tidak ada nilai dibawah C. NH NA ange Pencapaian A 4 8-00 33,33% AB 3,5 7 80 53,33 % B 3 66 70 3,33 % BC,5 6 65 0 % C 56 60 0 % D 4 55 0 % E 0 0-40 0 % DAFTA PUSTAKA Ir. Emie Santoso, MT., (0), Modul Praktikum Fisika, Politeknik Perkapalan Negeri, Surabaya Ir. Emie Santoso, MT., (0), Modul Fisika I, Politeknik Perkapalan Negeri, Surabaya. Ir. Emie Santoso, MT., (0), Modul Fisika II, Politeknik Perkapalan Negeri, Surabaya. G,H Martin, (994), Kinematika dan Dinamika Teknik, Edisi ke. Halliday & esnick, Fisika I Halliday & esnick, Fisika II Ir. Emie Santoso, MT., (0), Modul Fisika II, Politeknik Perkapalan Negeri, Surabaya