BUKU RANCANGAN PENGAJARAN

(1)

BUKU RANCANGAN PENGAJARAN

Mata Ajaran

Hidrodinamika Kapal

Disusun oleh :

Program Studi Teknik Perkapalan Departemen Teknik Mesin

Fakultas Teknik Universitas Indonesia

2016

(2)

PENGANTAR

Buku Rancangan Pengajaran Pengantar Teknik Perkapalan Program Studi Teknik Perkapalan Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Indonesia merupakan panduan yang berisi informasi umum, kompetensi mata ajar, bahasan, rujukan, tahap pembelajaran, dan matrik kegiatan.

Panduan ini ditujukan untuk staf pengajar Mata Kuliah Pengantar Teknik Perkapalan Program Studi Teknik Perkapalan Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Indonesia. Dengan adanya buku ini diharapkan proses pembelajaran dapat berjalan secara baik dan peserta didik dapat mencapai tujuan serta kompetensi mata ajar sesuai yang telah disepakati. Namun demikian, bila dirasakan perlu dapat dilakukan adaptasi sesuai dengan kebutuhan. Penyusun berharap agar informasi yang terdapat di dalam buku ini dapat dipelajari dan dimanfaatkan dengan sebaik-baiknya untuk keberhasilan pembelajaran.

Penyusun menyadari bahwa isi buku ini masih banyak kekurangan, oleh karena itu kritik dan saran membangun sangatlah diharapkan demi penyempurnaan buku ini di masa yang akan datang. Penyusun juga mengucapkan terima kasih kepada pihak-pihak terkait yang telah memfasilitasi dan membantu penyusunan buku ini.

Tim Penyusun

(3)

BAB I

INFORMASI UMUM

1. Nama Program Studi/jenjang : Teknik Perkapalan/ S-1 2. Nama mata kuliah : Hidrodinamika Kapal

3. Kode mata kuliah :

4. Semester ke- : 3 (ganjil)

5. Jumlah SKS : 2 SKS

6. Jenis SKS : 2 x 50 menit tatap muka,

2 x 60 menit kegiatan akademik terstruktur tidak terjadwal

2 x 60 menit kegiatan akademik mandiri 7. Metoda pembelajaran : Student Center Learning

8. Mata ajar prasyarat : Tidak ada 9. Pendukung mata kuliah : Tidak Ada

10. Deskripsi modul :

Modul ini mempelajari Ilmu Dasar Fluida, Tekanan Hidrostatik, Ilmu Dasar

Hidrodinamika, Teori Gelombang Linier, Persamaan Bernoulli dan Tekanan Dinamis,

Pengaruh Gaya Gelombang Terhadap Badan Kapal, Penambahan Massa, Pembasahan,

dan Koefisien Pemulihan Hidrostatik, Persamaan Gerak Untuk Seakeeping, Viscous Lift

Dan Viscous Drag, Gesekan dan Ketahanan Streamline dan Buff Bodies, Persamaan

Navier Stoke. Komponen yang diharapkan adalah setelah mengikuti mata ajar ini

mahasiswa mampu mencapai kompetensi dasar-dasar hidrodinamika kapal.

(4)

BAB II KOMPETENSI

Kompetensi (Sasaran Pemelajaran Akhir)



Kemampuan merancang solusi dengan menggunakan metode, keterampilan dan piranti teknik yang konvensional atau modern pada permasalahan di bidang teknik perkapalan.

Sub Kompetensi (Sasaran Pemelajaran Penunjang)

Dalam mata kuliah ini diharapkan, mahasiswa mampu : 1. Mengetahui Ilmu dasar hidrodinamika kapal

a. Ilmu dasar fluida b. Tekanan hidrostatik

c. Prinsip dasar hidrodinamika

2. Mengetahui ilmu – ilmu dasar gelombang permukaan bebas dan gaya gelombang a. Teori gelombang linier

b. Persamaan Bernoulli dan Tekanan Dinamis c. Pengaruh gaya gelombang terhadap badan kapal

d. Penambahan massa, pembasahan, dan koefisien pemulihan hidrostatik e. Persamaan gerak untuk seakeeping; frekuensi natural

3. Mengetahui ilmu-ilmu dasar aliran viscous dan aliran permukaan bebas a. Viscous lift dan viscous drag

b. Gesekan dan ketahanan streamline dan bluff bodies

c. Persamaan navier stoke : aliran terpisah dan lapisan batas

(5)

Mengetahui ilmu – ilmu dasar aliran viscous dan aliran permukaan bebas

Bagian Alir Kompetensi

BAB III

BAHASAN DAN RUJUKAN

Menjelaskan ilmu-ilmu dasar hidrodinamika kapal

 Ilmu dasar fluida

 Tekanan hidrostatik

 Ilmu dasar hidrodinamika

 Viscous lift dan viscous drag

 Gesekan dan ketahanan streamline dan buff bodies

 Pengujian tahanan kapal

 Persamaan navier stoke Mengetahui ilmu – ilmu gelombang

permukaan bebas dan gaya gelombang

 Teori gelombang linier

 Hubungan Dispersi

 Persamaan Bernoulli dan tekanan dinamis

 Pengaruh gaya gelombang terhadap badan kapal

 Penambahan massa, pembasahan, dan koefisien pemulihan hidrostatik

 Persamaan gerak untuk seakeeping

Kemampuan menerapkan pengetahuan dasar matematika, ilmu sains dasar dan prinsip rekayasa serta teknologi informasi yang diperlukan untuk memecahkan permasalahan dasar bidang Teknik Perkapalan

(6)

A. Kompetensi, Bahasan, Estimasi Waktu, dan Rujukan

Kompetensi/

Subkompetensi Pokok Bahasan Subpokok Bahasan Pertemuan Rujukan

Kemampuan merancang solusi dengan

menggunakan metode,

keterampilan dan piranti teknik yang konvensional atau modern pada permasalahan di bidang teknik perkapalan.

Ilmu – ilmu dasar hidrodinamika kapal

1. Ilmu dasar fluida Pertemuan 1 [1] Chap. 1 2. Prinsip dasar hidrodinamika Pertemuan 2 [1] Chap. 2 [2] Chap. 2 3. Tekanan hidrostatik Pertemuan 3 [1] Chap. 2 ilmu – ilmu

gelombang permukaan bebas dan gaya

gelombang

1. Teori gelombang linier Pertemuan 4 [2] Chap. 4 2. Persamaan Bernoulli dan

tekanan dinamis

Pertemuan 5 [1] Chap. 3 Pertemuan 6 [2] Chap. 4 3. Pengaruh gaya gelombang

terhadap badan kapal Pertemuan 7 [3] Chap. 3 Ujian Tengah Semester Pertemuan 8

ilmu – ilmu gelombang permukaan bebas dan gaya

gelombang

4. Penambahan massa, pembasahan, dan koefisien

pemulihan hidrostatik Pertemuan 9 [2] Chap. 2 5. Persamaan gerak untuk

seakeeping; frekuensi natural Pertemuan 10 [2] Chap. 3

gelombang ilmu – ilmu dasar aliran viscous dan aliran permukaan bebas

1. Viscous lift dan viscous drag

Pertemuan 11

[2] Chap. 8 Pertemuan 12

2. Gesekan dan ketahanan

streamline dan bluff bodies

Pertemuan 13 [2] Chap. 9

3. Persamaan navier stoke :

Aliran terpisah dan lapisan batas

Pertemuan 14

[1] Chap. 4 Pertemuan 15

Ujian Akhir Semester Pertemuan 16

B. Daftar Rujukan

1. White, F. Fluid Mechanics. 5th ed. New York, NY: McGraw-Hill, 2002. ISBN:

9780072831801.

(7)

2. Smits, A. J. A Physical Introduction to Fluid Mechanics. New York, NY: John Wiley &

Sons, 1999. ISBN: 9780471253495.

3. Bhattacharyya, F. Dynamics of Marine Vehicles. New York, NY: John Wiley & Sons, 1978.

ISBN: 9780471072065

BAB IV

TAHAP PEMELAJARAN

(8)

Metode Pembelajaran : 1. Kuliah Interaktif (KI) 2. Tugas Individu (TI) 3. Tugas Kelompok (TK) 4. Ujian Tertulis (UT)

No. Kompetensi/

SubKompetensi Pokok Bahasan Tahap Pemelajaran

Media Teknologi Orientasi Latihan Umpan Balik

1

Ilmu – ilmu dasar hidrodinamika kapal

1. Ilmu dasar fluida KI

-Fasilitas Kuliah &

Presentasi (LCD, Komputer, Papan Tulis)

- Akses Internet

2. Prinsip dasar

hidrodinamika KI TI UT,TK

Fasilitas Kuliah &

- Akses Internet 3. Tekanan

hidrostatik KI TI UT

-Fasilitas Kuliah (LCD, Komputer, Papan Tulis) - Akses Internet

2

Ilmu – ilmu dasar permesinan kapal Mengetahui Badan

Internasional dan Lembaga

Klasifikasi Dunia yang mengatur dunia

kemaritiman

1. Teori gelombang

linier KI UT,TK

-Fasilitas Kuliah (LCD, Komputer, Papan Tulis) - Akses Internet 2. Persamaan

Bernoulli dan tekanan dinamis

KI TI UT

-Fasilitas Kuliah (LCD, Komputer, Papan Tulis) - Akses Internet 3. Pengaruh gaya

gelombang terhadap badan kapal

KI UT,TK

-Fasilitas Kuliah (LCD, Komputer, Papan Tulis) - Akses Internet 4. Penambahan

massa,

pembasahan, dan koefisien

pemulihan hidrostatik

KI TI UT

-Fasilitas Kuliah &

- Akses Internet

(9)

5. Persamaan gerak untuk seakeeping;

frekuensi natural KI UT,TK

-Fasilitas Kuliah &

- Akses Internet

3

gelombang ilmu – ilmu dasar aliran viscous dan aliran permukaan bebas

1. Viscous lift dan

viscous drag

^KI ^TI ^UT

2. Gesekan dan

ketahanan streamline dan bluff bodies

KI TI UT -Fasilitas Kuliah

(LCD, Komputer, Papan Tulis) - Akses Internet

3. Persamaan

navier stoke

^KI ^TI ^TK

BAB V

RANCANGAN TUGAS DAN LATIHAN

Pokok Bahasan Bahan Tugas Sifat

(10)

1. Sejarah perkembangan Bangunan Kapal

Anda Diminta untuk mencari informasi mengenai perkembangan bangunan kapal baik tradisional maupun

modern (C2) Tugas Kelompok

2. Jenis - Jenis Bangunan Air

Mencari dan mengetahui contoh jenis - jenis bangunan air berdasarkan jenis muatan, konstruksi,sistem

penggerak, dan daerah pelayarannya (C1) Tugas Individu

Anda diminta Mempresentasikan jenis bangunan air

yang telah dibagi masing-masing kelompok (C2) Tugas Kelompok 3. Dimensi utama dan

koefisien pada kapal

Menjelaskan definisi dari dimensi utama dan koefisien

pada kapal (C1) Tugas Individu

4. Proses perancangan kapal sesuai peraturan yang berlaku

Anda diminta mempresentasikan proses-proses perancangan kapal dimulai dari owner requirements

hingga full design (C2) Tugas Kelompok

5. Rencana garis (lines plan) dan body plan

Menjelaskan proses pembuatan rencana garis (C2)

Tugas Individu 6. Hambatan dan

Propulsi

Menjelaskan jenis-jenis hambatan pada kapal serta jenis-

jenis propulsi yang digunakan kapal (C2) Tugas Individu 7. Jenis Olah Gerak Kapal Mampu mendefinisikan dari 6 olah gerak kapal yang

terjadi (C1) Tugas Individu

8. Sejarah perkembangan permesinan kapal

Anda Diminta untuk mencari informasi mengenai perkembangan permesinan kapal dari revolusi industri

hingga kini (C2) Tugas Kelompok

9. Jenis-jenis mesin utama dan mesin bantu

Menjelaskan perbedaan prinsip kerja mesin diesel 2 tak

dengan 4 tak, serta mesin uap (C2) Tugas Individu Anda diminta mempresentasikan contoh-contoh mesin

utama dan mesin bantu yang digunakan kapal (steam

engine, diesel engine, gas engine, dan gas turbin (C2) Tugas Kelompok 10. Jenis-jenis pompa

pada kapal

Menjelaskan jenis-jenis pompa serta fungsinya (C1)

Tugas Individu 11. Layout Kamar Mesin Mengilustrasikan posisi yang tepat dari mesin utama,

mesin bantu, gearbox, pompa, shafting (C2) Tugas Individu

12. Badan International Kemaritiman dan produk hukum

Menjelaskan badan internasional yang mengurusi dunia kemaritiman, produk- produk hukum yang dikeluarkan

(C1) Tugas Individu

13. Sertifikat kapal Menjelaskan sertifikat-sertifikat yang harus dimiliki oleh

kapal (C1) Tugas Individu

(11)

14. Lembaga Klasifikasi (IACS dan Non IACS) yang mengatur regulasi dalam pembangunan kapal

Menjelaskan contoh badan klasifikasi yang mengatur regulasi konstruksi, permesinan pada kapal (C1)

Tugas Individu

BAB VI

EVALUASI HASIL PEMELAJARAN

Bentuk/jenis instrument 1. Tugas individu (essay)

2. Tugas Kelompok (laporan hasil diskusi, powerpoint)

(12)

3. Kuis (essay)

4. Ujian Tertulis (essay)

Skema Penentuan Nilai Akhir

No. Komponen Frekuensi Bobot

1 Tugas Individu 10 15%

2 Tugas Kelompok 5 10%

3 Kuis 3 10%

4 UTS 1 30%

5 UAS 1 35%

Total 100%

Assessment Tugas Individu

Bahasan Nilai

20 60 100

Dimensi utama dan koefisien pada kapal

Tidak dapat memahami definisi dari dimensi utama dan koefisien pada kapal

Dapat menjelaskan pengertian dari dimensi kapal dan koefisien kapal tapi tidak bisa

menunjukkan dengan gambar

Dapat menjelaskan definisi dari dimensi utama dan koefisien pada kapal dan dapat

menggambarkannya Rencana garis (lines plan) dan

body plan

Tidak mengerti proses dalam pembuatan rencana garis dan body plan

Dapat Memahami proses dalam pembuatan rencana garis dan body plan tetapi tidak bisa memproyeksinya rencana garis ke body plan

Dapat Memahami proses dalam pembuatan rencana garis dan body plan dan bisa

memproyeksinya rencana garis ke body plan Hambatan dan Propulsi Tidak dapat menjelaskan

jenis-jenis hambatan pada kapal serta jenis-jenis propulsi yang digunakan kapal

Dapat menjelaskan jenis-jenis hambatan pada kapal tetapi tidak bisa menjelaskan jenis-jenis propulsi pada kapal

Dapat Menjelaskan jenis-jenis

hambatan pada kapal serta jenis- jenis propulsi yang digunakan kapal Jenis Olah Gerak Kapal Tidak dapat menjelaskan

definisi dari 6 olah gerak kapal yang terjadi

Dapat menjelaskan definisi dari 6 olah gerak kapal yang terjadi tapi tidak bisa mengilustrasikan dengan gambar

Dapat menjelaskan definisi dari 6 olah gerak kapal yang terjadi dan dapat mengilustrasikan dengan gambar

(13)

Jenis-jenis mesin utama dan mesin bantu

Tidak dapat menjelaskan perbedaan prinsip kerja mesin diesel 2 tak dengan 4 tak, serta mesin uap

Hanya dapat

menjelaskan sebagian prinsip kerja mesin diesel 2 tak dengan 4 tak, serta mesin uap

Dapat Menjelaskan perbedaan prinsip kerja mesin diesel 2 tak dengan 4 tak, serta mesin uap Jenis-jenis pompa pada kapal Tidak dapat Menjelaskan

jenis-jenis pompa serta fungsinya

Dapat Menjelaskan jenis-jenis pompa tapi tidak mengetahui fungsinya pada kapal

Dapat Menjelaskan jenis-jenis pompa serta fungsinya di kapal

Layout Kamar Mesin Tidak dapat Menjelaskan posisi yang tepat dari mesin utama, mesin bantu, gearbox, pompa, shafting

Hanya dapat Menjelaskan posisi yang tepat dari mesin utama, mesin bantu, tetapi tidak bisa menentukan posisi pompa, shafting belum

Dapat Menjelaskan posisi yang tepat dari mesin utama, mesin bantu, gearbox, pompa, shafting

Badan International Kemaritiman dan produk hukum

Tidak dapat menjelaskan badan internasional yang mengurusi dunia

kemaritiman, produk- produk hukum yang dikeluarkan

Dapat Mengetahui Nama dari badan international yang mengurusi

kemaritiman tapi tidak bisa menjelaskan aturan dari produk hukum yang dikeluarkan

Dapat Mengetahui Nama dari badan international yang mengurusi

kemaritiman dan bisamenjelaskan aturan dari produk hukum yang dikeluarkan Sertifikat kapal Tidak dapat Menjelaskan

sertifikat-sertifikat yang harus dimiliki oleh kapal

Hanya dapat menyebutkan sertifikat-sertifikat yang harus dimiliki oleh kapal

Dapat Menjelaskan sertifikat-sertifikat yang harus dimiliki oleh kapal serta fungsinya Lembaga Klasifikasi (IACS dan

Non IACS) yang mengatur regulasi dalam pembangunan kapal

Tidak dapat Menjelaskan contoh badan klasifikasi yang mengatur regulasi konstruksi, permesinan pada kapal

Hanya dapat

menjelaskan sebagian kecil contoh badan klasifikasi yang mengatur regulasi konstruksi, permesinan pada kapal

Dapat Menjelaskan contoh badan klasifikasi yang mengatur regulasi konstruksi, permesinan pada kapal

Assessment Tugas Kelompok

Bahasan Nilai

25% 50% 75% 100%

(14)

Mencari Informasi Tidak bisa mengumpulkan informasi

Hanya sedikit mengumpulkan informasi dari beberapa sumber yang berhubungan dengan topik

mengumpulkan informasi Terkait Topik bangunan kapal

Dapat

Mengumpukna informadi- informasi penting terkait Menyelesaikan tugas yang

telah dibagi masing- masing kelompok

Tidak aktif menyelesaikan tugas yang telah dibagi oleh kelompok

Kurang aktif menyelesaikan tugas yang telah dibagi oleh kelompok

Hanmpir menyelesaikan semua tugas

Tidak membantu falam DTM

Bertukar informasi dalam kelompok

Suka menunda pekerjaan

Jarang

mengerjakan tugas dan butuh

diingatkan

Dapat bekerja tanpa menunggu perintah dan kurang bergaul dengan teman lain

Dapat bekerja tanpa

menunggu perintah dan akrab dengan teman lain Mendengarkan presentasi

tugas kelompok lain

Tidak memberikan kesempatan kepada orng lain utk bebricara,

kurang menyimak saat tim lain sedang presentasi

Mendengar akan tetapi juga sering berbicara sehingga tidak fokus

Menyimak dan tidak membuat ketibutan

Kriteria Penilaian

No Nilai Kisaran Nilai

A 85-100

A- 80-84

B+ 75-79

B 70-74

B- 65-69

C+ 60-64

C 55-59

C- 50-54

D 40-49

E <40

(15)

BAB VI

MATRIKS KEGIATAN

Pertemuan Teori Pelaksanaan

Minggu 1 Sejarah perkembangan Bangunan Kapal Kuliah, Presentasi Kelompok, Tanya Jawab Minggu 2 Jenis - Jenis Bangunan Air Kuliah, Presentasi Kelompok, Tanya Jawab Minggu 3 Dimensi utama dan koefisien pada kapal Kuliah, Tugas dan Latihan

Minggu 4 Proses perancangan kapal sesuai peraturan yang berlaku Kuliah, Presentasi Kelompok, Tanya Jawab Minggu 5 Rencana garis (lines plan) dan body plan Kuliah, Tugas dan Latihan

Minggu 6 Hambatan dan Propulsi Kuliah, Tugas dan Latihan

Minggu 7 Jenis Olah Gerak Kapal Kuliah, Tugas dan Latihan

Minggu 8 UJIAN TENGAH SEMESTER

(16)

Minggu 9 Sejarah perkembangan permesinan kapal Kuliah, Presentasi Kelompok, Tanya Jawab Minggu 10 Jenis-jenis mesin utama dan mesin bantu Kuliah, Tugas dan Latihan, Presentasi Minggu 11 Jenis-jenis pompa pada kapal Kuliah, Tugas dan Latihan

Minggu 12 Layout Kamar Mesin Kuliah, Tugas dan Latihan

Minggu 13 Badan International Kemaritiman dan produk hukum Kuliah, Tugas dan Latihan

Minggu 14 Sertifikat kapal Kuliah, Tugas dan Latihan

Minggu 15 Lembaga Klasifikasi (IACS dan Non IACS) yang mengatur

regulasi dalam pembangunan kapal Kuliah, Tugas dan Latihan

Minggu 16 UJIAN AKHIR SEMESTER

BAB VII LAMPIRAN Daftar Pertanyaan

1. Jelaskan dengan gambar ukuran utama kapal : a. Lpp

b. Loa c. Lwl d. Lebar (B)

e. Sarat (T) f. Dsiplacement g. Deadweight &

Lighwieght

h. Cb

i. Cw

j. Cm

k. Cp

(17)

2. Jelaskan jenis-jenis kapal menurut bentuk badan kapal 3. Buatkan tabel jenis kapal Tanker menurut ukurannya 4. Buatkan tabel jenis kapal Bulk Carrier menurut ukurannya 5. Sebutkan jenis hambatan kapal dengan gambar sketsa 6. Jelaskan Proses pembangunan kapal baja

7. Jelaskan 6 Jenis Gerakan Kapal

8. Jelaskan jenis-jenis mesin yang digunakan pada kapal

9. Jelaskan jenis-jenis dan fungsi pompa yang digunakan pada kapal 10. Apa yang dimaksud IACS dan sebutkan Negara anggota IACS 11. Apakah peran BKI dalam perkapalan