RENCANA PEMBELAJARAN SEMESTER (RPS)
A. IDENTITAS
1. Prodi
: Teknik Lingkungan
2. Kode Mata kuliah
: TL17029
3. Nama Mata kuliah
: Mekanika Fluida I
4. Semester / SKS
: III / 2 SKS
5. Jenis Mata Kuliah
: Wajib dan prasyarat
6. Dosen Pengampu
: Mulyadi Abdul Wahid, M.Sc.
B. DESKRIPSI MATA KULIAH
Mata kuliah Mekanika Fluida I mempelajari sifat-sifat fisik fluida, hidrostatik, tekanan, prinsip archimedes dan kestabilan benda, gaya hidrostatik,
persamaan Bernoulli, kontinuitas, persamaan garis energi dan garis tingkat hidraulik, aliran laminer, aliran turbulen, persamaan Darcy Wishbach,
analisis dimensional aliran pipa: kerugian mayor, kerugian minor sistem pipa tunggal, sistem pipa majemuk, Hardy Cross, dan aliran fluida eksternal
pada airfoil.
Tujuan pembelajaran mata kuliah ini adalah memberikan bekal pemahaman dan keterampilan kepada mahasiswa bagaimana menerapkan
persamaan Bernoulli, persamaan Darcy Wishbach, kerugian mayor, dan kerugian minor pada saluran tertutup (perpipaan).
C. CAPAIAN PEMBELAJARAN MATA KULIAH
1. Sikap:
a) bertakwa kepada Allah SWT dan mampu menunjukkan sikap religius;
b) menjunjung tinggi nilai kemanusiaan dalam menjalankan tugas berdasarkan agama, moral, dan etika;
c) berkontribusi dalam peningkatan mutu kehidupan bermasyarakat, berbangsa, bernegara, dan kemajuan peradaban berdasarkan Pancasila;
d) berperan sebagai warga negara yang bangga dan cinta tanah air, memiliki nasionalisme, rasa tanggung jawab pada negara dan bangsa,
serta mendukung perdamaian dunia;
e) menghargai keanekaragaman budaya, pandangan, agama, dan kepercayaan, serta pendapat atau temuan orisinal orang lain;
f) bekerja sama dan memiliki kepekaan sosial serta kepedulian yang tinggi terhadap masyarakat dan lingkungan;
g) Menjunjung tinggi penegakan hukum serta memiliki semangat untuk mendahulukan kepentingan bangsa dan masyarakat luas;
h) menginternalisasi nilai, norma, dan etika akademik;
i) menunjukkan sikap bertanggung jawab atas pekerjaan di bidang keahliannya secara mandiri; dan
j) menginternalisasi semangat kemandirian, kejuangan, dan kewirausahaan.
2. Pengetahuan:
a) Menguasai konsep teoretis sains alam, aplikasi matematika rekayasa, prinsip-prinsip rekayasa (engineering principles), sains rekayasa,
dan perancangan rekayasa yang diperlukan untuk analisis permasalahan lingkungan dan perancangan rekayasa lingkungan serta sistem
pengelolaan lingkungan;
b) Menguasai prinsip dan teknik perancangan teknik lingkungan dengan pendekatan sistem secara terintegrasi;
c) Menguasai prinsip dan isu terkini dalam ekonomi, sosial, ekologi secara umum; dan
d) Menguasai pengetahuan tentang teknik komunikasi dan perkembangan teknologi terbaru dan terkini.
3. Keterampilan Umum:
a) mampu menerapkan pemikiran logis, kritis, sistematis, dan inovatif dalam konteks pengembangan atau implementasi ilmu pengetahuan
dan teknologi yang memperhatikan dan menerapkan nilai humaniora yang sesuai dengan bidang ilmu teknik lingkungan;
b) mampu menunjukkan kinerja mandiri, bermutu, dan terukur;
c) mampu mengkaji implikasi pengembangan atau implementasi ilmu pengetahuan teknologi yang memperhatikan dan menerapkan nilai
humaniora sesuai dengan bidang ilmu teknik lingkungan berdasarkan kaidah, tata cara dan etika ilmiah dalam rangka menghasilkan
solusi, gagasan, desain atau kritik seni, menyusun deskripsi saintifik hasil kajiannya dalam bentuk skripsi atau laporan tugas akhir, dan
mengunggahnya dalam laman perguruan tinggi;
d) menyusun deskripsi saintifik hasil kajian tersebut di atas dalam bentuk skripsi atau laporan tugas akhir, dan mengunggahnya dalam
laman perguruan tinggi;
e) mampu mengambil keputusan secara tepat dalam konteks penyelesaian masalah di bidang ilmu teknik lingkungan, berdasarkan hasil
analisis informasi dan data;
f) mampu memelihara dan mengembangkan jaringan kerja dengan pembimbing, kolega, sejawat baik di dalam maupun di luar lembaganya;
g) mampu bertanggung jawab atas pencapaian hasil kerja kelompok dan melakukan supervisi dan evaluasi terhadap penyelesaian pekerjaan
yang ditugaskan kepada pekerja yang berada di bawah tanggung jawabnya;
h) mampu melakukan proses evaluasi diri terhadap kelompok kerja yang berada di bawah tanggung jawabnya, dan mampu mengelola
pembelajaran secara mandiri; dan
i) mampu mendokumentasikan, menyimpan, mengamankan, dan menemukan kembali data untuk menjamin kesahihan dan mencegah
plagiasi.
4. Keterampilan Khusus:
a) lulusan Teknik Lingkungan memiliki kemampuan untuk melakukan pengelolaan lingkungan minimal pada satu aspek berikut:
proteksi masyarakat dari lingkungan hidup yang berbahaya (hazardous environment),
proteksi lingkungan,
pelestarian lingkungan,
pemulihan lingkungan;
b) mampu menerapkan matematika, statistika, fisika, kimia, biologi, mikrobiologi, dan prinsip rekayasa (engineering principles) untuk
menyelesaikan masalah rekayasa yang kompleks pada upaya pengelolaan lingkungan meliputi pengelolaan sumber daya pokok
kehidupan (air, udara, tanah) dan sistem pengendalian limbah cair, padat, atau gas;
c) mampu merumuskan alternatif solusi untuk masalah rekayasa lingkungan yang kompleks dengan memperhatikan faktor-faktor ekonomi,
kesehatan dan keselamatan publik, kultural, sosial dan lingkungan; dan
d) mampu memilih sumber daya dan memanfaatkan perangkat perancangan dan analisis rekayasa lingkungan berbasis teknologi informasi
dan komputasi yang sesuai untuk melakukan aktivitas rekayasa dalam upaya penanganan masalah pengelolaan lingkungan.
D.
MATRIKS KEGIATAN PEMBELAJARAN
Pert Kemampuan Akhir Indikator
Bahan Kajian/Materi Perkuliahan Bentuk Pembelajaran Metode
Pembelajaran Alokasi Waktu
Pengalaman
Belajar Mahasiswa Penilaian Referensi
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) 1 Mahasiswa memahami: RPS dan kontrak kegiatan pembelajaran Mekanika Fluida I
makna dan tujuan kegiatan pembelajaran Mekanika Fluida I
Mahasiswa dapat menjelaskan:
ruang lingkup belajar
bobot SKS, alokasi waktu, dan bobot penilaian
makna dan tujuan dilaksanakannya kegiatan pembelajaran Mekanika Fluida I 1. pengenalan RPS 2. kontrak belajar 3. pendahuluan Mekanika Fluida I. Ceramah Diskusi Tanya Jawab Expository learning Small Group Discussion Tatap Muka: 2 x 50‘‘ Tugas terstuktur: 2 x 60‘‘ Tugas Mandiri: 2 x 60‘‘ Mahasiswa membentuk kelompok dan mencari fenomena-fenomena mekanika fluida yang berhubungan dengan aplikasi pada bidang limu teknik lingkungan Indikator: Kehadiran Ketepatan menjelaskan tentang fenomena-fenomena fluida pada bidang limu teknik lingkungan Bobot (%): 3 RPS Power Point Handout Ref. 1 Ref. 2 Ref. 3 Ref. 5 2 Mahasiswa memahami konsep dasar mekanika fluida
Mahasiswa dapat menjelaskan konsep dasar mekanika fluida
1. Sejarah Mekanika Fluida
2. Aplikasi mekanika fluida
3. Dimensi dan satuan
Ceramah Diskusi Tanya Jawab Tugas Terstruktur Tugas Mandiri Tugas 1 (kelompok): Membuat resume tentang sejarah Mekanika Fluida, aplikasi mekanika fluida pada bidang limu teknik lingkungan, dan dimensi dan satuan
CTL (Contextual Teaching and Learning); Interactive Learning; dan Small Group Discussion Tatap Muka: 2 x 50‘‘ Tugas terstuktur: 2 x 60‘‘ Tugas Mandiri: 2 x 60‘‘ Mahasiswa membentuk kelompok dan mengerjakan tugas membuat resume tentang sejarah Mekanika Fluida, aplikasi mekanika fluida pada bidang limu teknik lingkungan dan dimensi dan satuan
Indikator: Kehadiran Keaktifan dalam Diskusi Ketepatan menjelaskan tentang konsep dasar mekanika fluida Bobot (%): 3 Power Point Handout Ref. 1 Ref. 2 Ref. 4 Ref. 7 Ref. 8
3 Mahasiswa memahami perilaku fluida Mahasiswa dapat menjelaskan perilaku fluida 1. Ukuran-ukuran massa dan berat 2. Viskositas Ceramah Diskusi Tanya Jawab Tugas Terstruktur Tugas 2 (individu): Mencari bahan/materi tentang ukuran-ukuran massa dengan satuan BG dan SI serta menjawab soal-soal yang berhubungan dengan viskositas dan melakukan konversi satuan SI dan BG CTL (Contextual Teaching and Learning); Interactive Learning; dan Small Group Discussion Tatap Muka: 2 x 50‘‘ Tugas terstuktur: 2 x 60‘‘ Tugas Mandiri: 2 x 60‘‘ Mahasiswa mencari informasi dari berbagai sumber tentang bahan/materi tentang ukuran-ukuran massa dengan satuan BG dan SI Mahasiswa mencari solusi soal-soal yang berhubungan dengan viskositas serta latihan mengkorversi satuan SI dan BG Indikator: Kehadiran Quiz Ketepatan menjelaskan tentang ukuran-ukuran massa dengan satuan BG dan SI, konversi satuan dan menjawab soal-soal yang berhubungan dengan viskositas Bobot (%): 4 Power Point Handout Ref. 1 Ref. 2 Ref. 3 Ref. 4 Ref. 5 Ref. 6 Ref. 10 Ref. 11 4 Mahasiswa memahami statika fluida Mahasiswa dapat menjelaskan statika fluida
Variasi tekanan dalam fluida diam mampu dan tidak mampu mampat Atmosfer standar Ceramah Diskusi Tanya Jawab Practice Tugas 3 (individu): Mencari solusi soal-soal tentang tekanan dalam fluida diam mampu dan tidak mampu mampat dan atmosfer standar CTL (Contextual Teaching and Learning); Interactive Learning; dan Small Group Discussion Tatap Muka: 2 x 50‘‘ Tugas terstuktur: 2 x 60‘‘ Tugas Mandiri: 2 x 60‘‘ Mahasiswa mencari solusi soal-soal tentang tekanan dalam fluida diam mampu dan tidak mampu mampat dan atmosfer standar Indikator: Kehadiran Ketepatan menjawab soal-soal tentang tekanan dalam fluida diam mampu dan tidak mampu mampat dan atmosfer standar Bobot (%): 4 Power Point Handout Ref. 1 Ref. 2 Ref. 3 Ref. 4 Ref. 6 5 Mahasiswa memahami statika fluida Mahasiswa dapat menjelaskan statika fluida
Pengukuran Tekanan dengan Manometer: Tabung Piezometer Manometer U Manometer Tabung Miring Ceramah Diskusi kelompok Tanya Jawab Practice Diskusi kelompok: Membahas pegukuran tekanan dengan manometer tabung CTL (Contextual Teaching and Learning); Interactive Learning; dan Small Group Discussion Tatap Muka: 2 x 50‘‘ Tugas terstuktur: 2 x 60‘‘ Kegiatan Tugas Mandiri: 2 x 60‘‘ Mahasiswa membentuk kelompok dan berdiskusi membahas tentang pegukuran tekanan dengan manometer tabung piezometer, U dan tabung miring serta Indikator Kehadiran Keaktifan dalam Diskusi Quiz Ketepatan menjawab soal-soal pegukuran tekanan dengan manometer Power Point Handout Ref. 1 Ref. 2 Ref. 3 Ref. 4 Ref. 7 Ref. 8 Ref. 10
piezometer, U, dan tabung miring Tugas 4 (individu): Mencari solusi soal-soal pegukuran tekanan dengan manometer tabung piezometer, U dan tabung miring mencari solusi pengukuran tekanan tabung piezometer, U dan tabung miring Bobot (%): 4 6 Mahasiswa memahami statika fluida Mahasiswa dapat menjelaskan statika fluida
Gaya hidrostatik pada permukaan datar Ceramah Diskusi Tanya Jawab Practice Diskusi kelompok: Membahas gaya hidrostatik pada permukaan datar Tugas 5 (individu): Mencari solusi soal-soal gaya hidrostatik pada permukaan datar
CTL (Contextual Teaching and Learning); Interactive Learning; dan Small Group Discussion Tatap Muka: 2 x 50‘‘ Tugas terstuktur: 2 x 60‘‘ Tugas Mandiri: 2 x 60‘‘ Mahasiswa membentuk kelompok dan berdiskusi membahas tentang gaya hidrostatik pada permukaan datar dan mencari solusi soal-soal gaya hidrostatik pada permukaan datar Indikator Kehadiran Keaktifan dalam Diskusi Ketepatan menjawab soal-soal gaya hidrostatik pada permukaan datar Bobot (%): 4 Power Point Handout Ref. 1 Ref. 2 Ref. 3 Ref. 4 Ref. 5 Ref. 6 Ref. 7 Ref. 8 7 Mahasiswa memahami statika fluida Mahasiswa dapat menjelaskan statika fluida
Gaya hidrostatik pada bidang lengkung Ceramah Diskusi Tanya Jawab Practice Diskusi kelompok: Membahas gaya hidrostatik pada bidang lengkung Tugas 6 (individu): Mencari gaya hidrostatik pada bidang lengkung CTL (Contextual Teaching and Learning); Interactive Learning; dan Small Group Discussion Tatap Muka: 2 x 50‘‘ Tugas terstuktur: 2 x 60‘‘ Tugas Mandiri: 2 x 60‘‘ Mahasiswa membentuk kelompok dan berdiskusi membahas tentang gaya hidrostatik pada bidang lengkung dan mencari solusi soal-soal hidrostatik pada bidang lengkung Indikator Kehadiran Keaktifan dalam Diskusi Ketepatan menjawab soal-soal gaya hidrostatik pada bidang lengkung Bobot (%): 4 Power Point Handout Ref. 1 Ref. 2 Ref. 3 Ref. 4 Ref. 5
9 Mahasiswa memahami dinamika fluida Mahasiswa dapat menjelaskan dinamika fluida Persamaan Bernoulli Persamaan kontinuitas Ceramah Diskusi Tanya Jawab Tugas kelompok Tugas 7 (kelompok): Mencari solusi soal-soal perhitungan dinamika fluida menggunakan persamaan Bernoulli dan persamaan kontinuitas CTL (Contextual Teaching and Learning); Interactive Learning; dan Small Group Discussion Tatap Muka: 2 x 50‘‘ Tugas terstuktur: 2 x 60‘‘ Tugas Mandiri: 2 x 60‘‘ Mahasiswa membentuk kelompok dan mengerjakan soal-soal perhitungan dinamika fluida menggunakan persamaan Bernoulli dan persamaan kontinuitas Indikator Kehadiran Keaktifan dalam Diskusi Quiz Ketepatan menjelaskan jawaban soal persamaan Bernoulli dan persamaan kontinuitas Bobot (%): 4 Power Point Handout Ref. 1 Ref. 2 Ref. 4 Ref. 5 Ref. 6 Ref. 7 Ref. 8 Ref. 9 10 Mahasiswa memahami dinamika fluida Mahasiswa dapat menjelaskan dinamika fluida Penerapan Garis Energi (EL) dan Garis Tingkat Hidraulik (HGL) Ceramah Diskusi kelompok Tanya Jawab Diskusi kelompok: Mencari perhitungan dan menggambarkan Garis Energi (EL) dan Garis Tingkat Hidrolik (HGL) CTL (Contextual Teaching and Learning); Interactive Learning; dan Small Group Discussion Tatap Muka: 2 x 50‘‘ Tugas terstuktur: 2 x 60‘‘ Tugas Mandiri: 2 x 60‘‘ Mahasiswa membentuk kelompok dan mengerjakan soal-soal perhitungan Garis Energi (EL) dan Garis Tingkat Hidrolik (HGL) dan menggambarkannya Indikator Kehadiran Keaktifan dalam Diskusi Quiz Ketepatan menjelaskan jawaban soal EL dan EGL serta menggambarka nnya Bobot (%): 4 Power Point Handout Ref. 1 Ref. 2 Ref. 4 Ref. 7 Ref. 8 11 Mahasiswa memahami aliran viskos di dalam pipa
Mahasiswa dapat menjelaskan aliran viskos di dalam pipa
Sifat-sifat umum aliran pipa Aliran laminar dan turbulen Ceramah Tanya Jawab Diskusi kelompok Tugas individu Diskusi kelompok: Membahas prinsip sifat-sifat umum aliran dalam saluran tertutup (pipa) dan mencari solusi
soal- CTL (Contextual Teaching and Learning); Interactive Learning; dan Small Group Discussion Tatap Muka: 2 x 50‘‘ Tugas terstuktur: 2 x 60‘‘ Tugas Mandiri: 2 x 60‘‘ Mahasiswa membentuk kelompok dan mengerjakan soal-soal perhitungan aliran dalam pipa yang bersifat laminar dan turbulen (menggunakan bilangan Reynold) dan aplikasinya Indikator Kehadiran Keaktifan dalam Diskusi Ketepatan menjelaskan jawaban soal perhitungan aliran dalam pipa yang bersifat laminar Power Point Handout Ref. 1 Ref. 2 Ref. 3 Ref. 4 Ref. 5 Ref. 6 Ref. 7 Ref. 8
soal aliran dalam pipa yang bersifat laminar dan turbulen Tugas 8 (individu): Mencari solusi soal-soal perhitungan aliran dalam pipa yang bersifat laminar dan turbulen (menggunakan bilangan Reynold) dan aplikasinya pada Bernoulli dan kontinuitas dengan Bernoulli dan kontinuitas dan turbulen (menggunakan bilangan Reynold) dan aplikasinya dengan Bernoulli dan kontinuitas Bobot (%): 4 Ref. 9 12 Mahasiswa memahami aliran viskos di dalam pipa
Mahasiswa dapat menjelaskan aliran viskos di dalam pipa Persamaan Darcy Wiesbach Pengukuran Laju Aliran Ceramah Tanya Jawab Diskusi kelompok Diskusi kelompok: Membahas prinsip Persamaan Darcy Wiesbach,
pengukuran laju aliran dan persamaan Navier Stokes serta membahas soal-soal perhitungan Darcy Wiesbach CTL (Contextual Teaching and Learning); Interactive Learning; dan Small Group Discussion Tatap Muka: 2 x 50‘‘ Tugas terstuktur: 2 x 60‘‘ Tugas Mandiri: 2 x 60‘‘ Mahasiswa membentuk kelompok dan mengerjakan soal-soal perhitungan Darcy Wiesbach dan pengukuran laju aliran Indikator Kehadiran Keaktifan dalam Diskusi Quiz Ketepatan menjelaskan solusi soal-soal Darcy Wiesbach, pengukuran laju aliran Bobot (%): 5 Power Point Handout Ref. 1 Ref. 2 Ref. 3 Ref. 4 Ref. 5 Ref. 7 Ref. 8 13 Mahasiswa memahami dimensional aliran pipa
Mahasiswa dapat menjelaskan dimensional aliran pipa 1. Kerugian mayor 2. Kerugian minor Ceramah Tanya Jawab Diskusi kelompok Diskusi kelompok: Membahas prinsip dimensional aliran pipa terhadap kerugian mayor dan minor dan membahasan soal-soal perhitungan aliran CTL (Contextual Teaching and Learning); Interactive Learning; dan Small Group Discussion Tatap Muka: 2 x 50‘‘ Tugas terstuktur: 2 x 60‘‘ Tugas Mandiri: 2 x 60‘‘ Mahasiswa membentuk kelompok dan mengerjakan soal-soal perhitungan aliran pipa dengan kerugian mayor dan minor Indikator Kehadiran Keaktifan dalam Diskusi Ketepatan menjelaskan solusi soal-soal perhitungan aliran pipa dengan kerugian mayor dan minor Power Point Handout Ref. 1 Ref. 2 Ref. 3 Ref. 4 Ref. 5 Ref. 7 Ref. 8
pipa dengan kerugian
mayor dan minor Bobot (%): 5
14
Mahasiswa memahami dimensional aliran pipa
Mahasiswa dapat menjelaskan dimensional aliran pipa
Sistem pipa tunggal
Sistem pipa majemuk - Sambungan seri - Sambungan paralel - Hardy Cross
(konsep node dan
loop) Ceramah Tanya Jawab Diskusi kelompok Diskusi kelompok: Membahas prinsip dimensional aliran pipa menggunakan sistem pipa tunggal dan sistem pipa majemuk (sambungan seri dan sambungan paralel), dan membahas soal-soal sistem pipa tunggal, sistem pipa majemuk (sambungan seri dan sambungan parallel), dan Hardy Cross (konsep node dan
loop)
Tugas 9 (individu): Mencari solusi soal-soal sistem pipa tunggal, sistem pipa majemuk (sambungan seri dan sambungan parallel), dan Hardy Cross (konsep node dan loop) CTL (Contextual Teaching and Learning); Interactive Learning; dan Small Group Discussion Tatap Muka: 2 x 50‘‘ Tugas terstuktur: 2 x 60‘‘ Tugas Mandiri: 2 x 60‘‘ Mahasiswa mampu mencari solusi terhadap soal-soal sistem pipa tunggal dan sistem pipa majemuk (sambungan seri dan sambungan paralel) dan Hardy Cross (konsep node dan loop) Indikator Kehadiran Keaktifan dalam Diskusi Quiz Ketepatan menjelaskan tentang soal-soal sistem pipa tunggal dan sistem pipa majemuk (sambungan seri dan sambungan paralel) dan Hardy Cross (konsep node dan loop) Bobot (%): 4 Power Point Handout Ref. 1 Ref. 2 Ref. 3 Ref. 4 Ref. 5 Ref. 7 Ref. 8
15
Mahasiswa memahami karakteristik aliran eksternal dan aliran melalui sebuah bentuk geometri airfoil
Mahasiswa dapat menjelaskan karakteristik aliran eksternal dan aliran melalui sebuah bentuk geometri airfoil
Konsep gaya angkat (lift) dan gaya hambat (drag) pada airfoil
Ceramah
Tanya Jawab
Diskusi kelompok Tugas 10 (individu): Mencari solusi soal-soal gaya angkat (lift) dan gaya hambat (drag) pada airfoil
CTL (Contextual Teaching and Learning); Interactive Learning; dan Tatap Muka: 2 x 50‘‘ Tugas terstuktur: 2 x 60‘‘ Tugas Mandiri: 2 x 60‘‘ Mahasiswa mampu mencari solusi terhadap soal-soal gaya angkat (lift) dan gaya hambat (drag) pada airfoil
Indikator Kehadiran Keaktifan dalam Diskusi Ketepatan menjelaskan tentang soal-soal gaya angkat (lift) dan gaya hambat (drag) pada airfoil Bobot (%): 4 Power Point Handout Ref. 1 Ref. 2 Ref. 3 Ref. 4 Ref. 5 Ref. 6 Ref. 7 Ref. 8
16