Deskripsi Mata FISIKA DASAR I / FI321 Mata kuliah ini adalah matakuliah wajib merupakan prasyarat bagi kelompok mata kuliah keahlian program studi pada program S-1 Program Studi Pendidikan Fisika Program Studi Fisika. Setelah mengikuti perkuliahan ini mahasiswa diharapkan mampu menjelaskan pengetahuan dasar mekanika fluida, getaran, gelombang, bunyi, optika panas serta dapat mengembangkan mengaplikasikannya untuk mempelajari pengetahuan fisika yang lebih tinggi. Dalam perkuliahan ini dibahas mekanika fluida yang meliputi tekanan massa jenis, variasi tekanan dalam fluida, tekanan atmosfer, prinsip Pascal, pengukuran tekanan, prinsip Archimedes, tegangan permukaan, miniskus kapilaritas, persamaan kontinuitas, persamaan Bernoulli, hulkum Stokes, getaran gelombang yang meliputi getaran harmonik, persamaan grafik getaran, gaya pulih energi getaran, superposisi getaran, gelombang mekanik, gelombang transversal longitudinal, persamaan gelombang, azas Huygens, gelombang stasioner, bunyi yang meliputi Infrasonik, audisonik ultrasonik, cepat rambat bunyi, resonansi layangan, efek Doppler, intensitas bunyi, optika yang meliputi optika geometrik, optika fisik alat-alat optik, panas yang meliputi suhu thermometer, kalor jenis, kalor laten kalorimetri, pemuaian, perpindahan kalor, gas ideal teori kinetik gas. Perkuliahan dilaksanakan menggunakan pendekatan konseptual kontekstual dengan metoda demonstrasi, diskusi, tanya jawab, ceramah, dilengkapi dengan penggunaan OHP, alat peraga fisika. Tahap penguasaan mahasiswa dievaluasi selain dengan UTS UAS juga melalui pekerjaan rumah (PR). Buku sumber utama : Halliday & Resnick. (1989). FISIKA ; Tipler. (2001). FISIKA Untuk Sains Teknik. Silabus 1. Identitas mata kuliah Nama mata kuliah : Fisika Dasar I Nomor kode : FI321 Jumlah sks : 4 sks Semester : 1 Kelompok mata kuliah : Mata Kuliah Keahlian Program Studi Program Studi/Program : Pendidikan Fisika / S-1 Status mata kuliah : Wajib Prasyarat : - Dosen : Drs. Sutrisno, M.Pd. 2. Tujuan. Setelah mengikuti perkuliahan ini mahasiswa diharapkan mampu menjelaskan pengetahuan dasar mekanika fluida, getaran, gelombang, bunyi, optika panas serta dapat mengembangkan mengaplikasikannya untuk mempelajari pengetahuan fisika yang lebih tinggi.
3. Deskripsi isi Dalam perkuliahan ini dibahas mekanika fluida yang meliputi tekanan massa jenis, variasi tekanan dalam fluida, tekanan atmosfer, prinsip Pascal, pengukuran tekanan, prinsip Archimedes, tegangan permukaan, miniskus kapilaritas, persamaan kontinuitas, persamaan Bernoulli, hulkum Stokes, getaran gelombang yang meliputi getaran harmonik, persamaan grafik getaran, gaya pulih energi getaran, superposisi getaran, gelombang mekanik, gelombang transversal longitudinal, persamaan gelombang, azas Huygens, gelombang stasioner, bunyi yang meliputi Infrasonik, audisonik ultrasonik, cepat rambat bunyi, resonansi layangan, efek Doppler, intensitas bunyi, optika yang meliputi optika geometrik, optika fisik alat-alat optik, panas yang meliputi suhu thermometer, kalor jenis, kalor laten kalorimetri, pemuaian, perpindahan kalor, gas ideal teori kinetik gas. 4. Pendekatan pembelajaran Konseptual kontekstual - Metode : demonstrasi, Tanya jawab, diskusi, ceramah - Tugas : pekerjaan rumah soal latihan - Media : OHP, alat peraga fisika - 5. Evaluasi - Kehadiran - Tugas - UTS - UAS 6. Rincian materi perkuliahan tiap pertemuan Pertemuan 1 : Fluida statik (1) Pertemuan 2 : Fluida Statik (2) Pertemuan 3 : Fluida dinamik Pertemuan 4 : Getaran Pertemuan 5 : Gelombang Pertemuan 6 : Bunyi Pertemuan 7 : Ujian tengah semester Pertemuan 8 : Optika geometrik (1) Pertemuan 9 : Optika geometrik (2) Pertemuan 10 : Optika geometrik (3) Pertemuan 11 : Alat-alat optik (1) Pertemuan 12 : Optika fisik (1) Pertemuan 13 : Optika fisik (2) Pertemuan 14 : Panas (1) Pertemuan 15 : Panas (2) Pertemuan 16 : Ujian akhir semester
7. Daftar buku - David Halliday & Robert Resnick (Pantur Silaban Ph.D & Drs. Erwin Sucipto). (1989). FISIKA, Erlangga-Jakarta. - Paul A. Tipler (Dr. Bambang Soegijono). (2001). FISIKA, Untuk Sains Teknik, Erlangga-Jakarta. - Douglas C. Giancoli. (2001). FISIKA, Erlangga-Jakarta
SATUAN ACARA PERKULIAHAN Matakuliah : Fisika Dasar I Kode : FI321 SKS : 4 sks Semester : 1 Nama Dosen : Drs. Sutrisno, M.Pd. Standar Kompotensi : Menguasai pengetahuan dasar mekanika, gelombang, bunyi, optika panas secara komprehensip, mantap, mendalam serta dapat mengembangkan mengaplikasikannya untuk mempelajari pengetahuan fisika yang lebih tinggi sesuai dengan perkembangan sains teknologi. Minggu Materi Pokok/ Sub Kompetensi Dasar Indikator Ke Materi Pokok Pengalaman Belajar Media Evaluasi Sumber 1 2 3 4 5 6 7 8 Mekanika Fluida 1 Menguasai pengetahuan dasar mekanika fluida secara komprehensip, mantap, mendalam serta dapat mengembangkan mengaplikasikannya untuk mempelajari pengetahuan fisika yang lebih tinggi sesuai dengan merumuskan tekanan massa jenis. merumuskan variasi tekanan dalam fluida. Menjelaskan tekanan atmosfer. menerapkan prinsip Pascal. Menjelaskan prinsip pengukuran tekanan. Fluida Statik (I) Tekanan massa jenis Variasi tekanan dalam fluida Tekanan atmosfer Prinsip Pascal Pengukuran tekanan Mengamati demonstrasi, tekanan massa jenis variasi tekanan dalam fluida. prinsip Pascal penerapannya. pengukuran tekanan. LCD OHP Alat Hartl Manometer Penyelam kartesian PR-10 UTS H1 : 553-593 Tipler GC
2 3 perkembangan sains teknologi 4 Menguasai pengetahuan dasar getaran gelombang secara komprehensip, mantap, mendalam serta Menjelaskan konsep tenggelam, melayang terapung dengan menggunakan prinsip Archemedes. merumuskan tegangan permukaan, miniskus kapilaritas. Menjelaskan aliran fluida ideal. Menjabarkan persamaan kontinuitas. Menjabarkan persamaan Bernoulli Menerapkan persamaan Bernoulli. Menjelaskan gaya viskositas fluida. Mendeskripsikan getaran harmonik. Menjabarkan menerapkan persamaan getaran harmonik. Membuat mnginterpretasikan grafik simpangan Fluida statik (II) Prinsip Archimedes Tegangan permukaan Sudut kontak, miniskus kapilaritas Fluida dinamik : Dinamika fluida ideal Persamaan kontinuitas Persamaan Bernoulli Aplikasi persamaan Bernoulli persamaan kontinuitas. Hukum Stokes Getaran : Getaran harmonik Persamaan grafik getaran Gaya pulih energi getaran Superposisi getaran Mengamati demonstrasi, prinsip Archimedes. Mengamati demonstrasi tegangan permukaan, sudut kontak, miniskus kapilaritas. Menerima informasi persamaan kontinuitas persamaan Bernoulli, gaya viskositas. Berlatih soal-soal yang relevan Mengamati demonstrasi, berdiskusi tentang fenomena getaran LCD OHP Ayunan sederhana Set pegas Slingki Tangki riak PR-11 UTS H1 : 442 478, 609-641 Tipler GC
5 dapat mengembangkan mengaplikasikannya untuk mempelajari pengetahuan fisika yang lebih tinggi sesuai dengan perkembangan sains teknologi 6 Menguasai pengetahuan dasar getaran fungsi waktu. merumuskan gaya pulih energi getaran. Menggambarkan grafik menjabarkan persamaan superposisi getaran. Mendeskripsikan gelombang. membedakan gelombang transversal longitudinal. Menjelaskan azas Huygens berkaitan dengan konsep rambatan gelombang, muka gelombang, pemantulan defraksi gelombang. Menjelaskan konsep menjabarkan persamaan gelombang stasioner. membedakan Gelombang : Gelombang mekanik Gelombang transversal longitudinal Persamaan gelombang Azas Huygens Gelombang stasioner Bunyi Infrasonik, audisonik persamaan grafik getaran harmonik. berdiskusi mengenai gaya pulih energi getaran harmonic Mengamati demonstrasi, gelombang mekanik, gelombang transversal longitudinal. Mengamati demonstrasi, perambatan, pemantulan, defraksi muka gelombang. Tangki riak) berdiskusi untuk tentang penggambaran persamaan gelombang stasioner. Berdiskusi LCD OHP PR-12 UTS H1 : 656-675
Bunyi elastisitas secara komprehensip, mantap, mendalam serta dapat mengembangkan mengaplikasikannya untuk mempelajari pengetahuan fisika yang lebih tinggi sesuai dengan perkembangan sains teknologi infrasonik, audiosonik ultrasonik. Menjelaskan kuatlemah tinggirendahnya nada Merumuskan kecepatan bunyi dalam zat padat, zat cair gas. memberikan contoh peristiwa resonansi layangan. Menjelaskan gelombang stasioner pada kolom udara dawai (tentang nada) Menjabarkan menerapkan persamaan efek Doppler. merumuskan intensitas taraf intensitas. ultrasonik Cepat rambat bunyi Resonansi layangan Efek Doppler Intensitas bunyi 7 UJIAN TENGAH SEMESTER Optika Optika geometrik : Menguasai Pemantulan pengetahuan dasar menerapkan hukum hukum pemantulan optika secara pemantulan. Pemantulan pada komprehensip, Menggambarkan big pemantul mantap, lintasan sinar pada datar, cekung 8-10 mengenai, rentang frekuensi bunyi, kuatlemah tinggirendahnya bunyi, infrasonik, audiosonik, ultrasonik sonik boom. Berdiskusi tentang kecepatan bunyi dalam zat pada, zat cair gas. Berdiskusi tentang resonansi layangan. menjabarkan persaman efek Doppler. berdiskusi mengenai intensitas bunyi. Mengamati demonstrasi, berdiskusi tentang pemantulan cahaya pada permukaan Garpu tala Tabung resonansi Pipa organa LCD OHP Kit optik Ray Box Optical PR-13 UTS Tipler GC H2 : 635-825 Tipler GC
mendalam serta dapat mengembangkan mengaplikasikannya untuk mempelajari pengetahuan fisika yang lebih tinggi sesuai dengan perkembangan sains teknologi pemantulan oleh permukaan pemantul datar, cekung cembung. Menggambarkan lintasan sinar pada pembentukan bayangan karena pemantulan pada cermin datar, cekung cembung. Menjabarkan menerapkan hubungan antara jarak benda, jarak bayangan jarak fokus cermin. menerapkah hukum pembiasan. Menghitung indeks bias medium berdasarkan hukum pembiasan. Menjelaskan peristiwa pemantulan sempurna, pergeseran deviasi sinar. Menggambarkan lintasan sinar pada pembentukan bayangan oleh karena pembiasan pada permukaan cembung Pembentukan bayangan karena pemantulan Persamaan lintasan sinar pada pembentukan bayangan karena pemantulan Pembiasan hukum pembiasan Pembiasan cahaya pada permukaan pembias datar (prisma plan parallel), cekung cembung Pembentukan bayangan karena pembiasan cahaya Persamaan lintasan sinar pada pembentukan bayangan karena pembiasan Lensa tipis Lensa gabungan Aberasi distorsi pemantul datar, cekung cembung. Mengamati demonstrasi, berdiskusi tentang pembentukan bayangan karena pemantulan. Mengamati demonstrasi, berdiskusi tentang pembiasan pemantulan sempurna. hukum pembiasan, indeks bias medium, kecepatan cahaya dalam medium. pergeseran sinar pada plan parallel, deviasi sinar pada prisma. pembentukan bayangan oleh karena pembiasan pada permukaan tank
11 pembias datar, cekung cembung Menggambarkan lintasan sinar pada pembentukan bayangan oleh lensa tipis. Menjabarkan menerapkan hubungan jarak benda, jarak bayangan jarak fokus lensa tipis. Menjelaskan aberasi distorsi. Menjelaskan alat-alat optic. Alat-alat optik : Mata Kaca mata Lup Mikroskop Teleskop pembias datar, cekung cembung berdiskusi mengenai lesa tipis pembentukan bayangan oleh lensa tipis. diskusi tentang macammacam aberasi distorsi. berdiskusi mengenai latalat optik (lup, kamera, mata, mikroskop, teleskop). 12-13 Menjelaskan disperse, defraksi, interferensi polarisasi cahaya. Menjelaskan Fotometri. Optika fisik : Dispersi cahaya (Sinar monokromatik polikromatik) Defraksi interferensi Polarisasi Fotometri difraksi, interferensi, polarisasi fotometri.
14 15 Menguasai pengetahuan dasar temperature panas secara komprehensip, mantap, mendalam serta dapat mengembangkan mengaplikasikannya untuk mempelajari pengetahuan fisika yang lebih tinggi sesuai dengan perkembangan sains teknologi Panas Menjelaskan konsep Suhu suhu hubungannya thermometer dengan konsep Kalor jenis, kalor keseimbangan termal. laten ultrasonik. kalorimetri Menjelaskan sifat Pemuaian termome-trik bahan, Perpindahan kalor termometer, titik tetap Gas ideal skala suhu. Teori kinetik gas Menjelaskan konsep kalor jenis kalor laten, serta hubungannya dengan wujud zat diagram PT. Menjelaskan pemuaian zat padat, zat cair, gas. Menjelaskan perpindahan kalor. Merumuskan menjelaskan persamaan keadaan gas ideal. Menjelaskan hubungan tekanan, temperatus, volume, jumlah molekul, kecepatan molekus gas dalam teori kinetik gas. 16 UJIAN AKHIR SEMESTER Menjelaskan konsep suhu keseimbangan termal. ultrasonik. Menerima informasi mengenai keseimbangan termal konsep suhu. kalor jenis kalor laten, serta hubungannya dengan wujud zat diagram PT. Mengamati demonstrasi pemuaian zat. diskusi tentang koefisien muai, serta pemuaian zat padat, cair gas. Demonstrasi tentang perpindahan kalor (konveksi, konduksi, raduasi). gas ideal teori kinetic gas. LCD OHP PR-14 UTS H1 : 722-783 Tipler GC