RENCANA PEMBELAJARAN SEMESTER (RPS)
Mekanika
3 SKS (MKK.01115020)
Oleh:
Dr. Tri Isti Hartini, M.Pd.
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PROFESOR DR.HAMKA
JAKARTA 2021
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PROFESOR DR.HAMKA JAKARTA
RENCANA PEMBELAJARAN SEMESTER (RPS)
Kode Mata Kuliah Nama Mata Kuliah Bobot
(sks) Semester Status Mata Kuliah
Mata Kuliah Prasyarat
MKK.01115020 Mekanika 3 3 Wajib Fisika Dasar 1 dan
Fisika Dasar 2 Capaian Pembelajaran
Mata Kuliah (CPMK)
Setelah menyelesaikan pembelajaran mata kuliah Mekanika, mahasiswa mampu:
CPMK1 M a h a si s w a m a m p u m e m a h a m i k o n se p d a n p ri n si p m e k a n i k a d a l a m b e n t u k fo rm a l i sm e y a n g l e b i h u m u m
CPMK2 M a h a si s w a m a m p u m e m i l i k i wa wa sa n y a n g l u a s d a l a m m e n g a n a l i si s p e rm a sa l a h a n m e k a n i k a p a rt i k e l , kinematika partikel, System koordinat polar, Dinamika partikel, Gerak harmonik, Gaya sentral, Kerangka acuan tidak inersial (non inersial), Sistem Partikel, Rotasi Benda Tegar, Mekanika
Lagrange.
CPMK3 Mahasiswa mengenal konsep-konsep dan prinsip-prinsip mekanika klasik dalam perumusan biasa maupun Langrange dan Hamilton
CPMK4 M a h a si s w a mampu menjelaskan gejala-gejala tertentu berlandaskan hukum- hukum mekanika, serta dapat menyelesaikan masalah-masalah sederhana terkait.
Deskripsi Singkat Mata Kuliah
Matakuliah ini diselenggarakan secara daring (online) dengan materi perkuliahan tentang pengantar Mekanika. Mekanika adalah mata kuliah lanjutan wajib yang merupakan pemantapan dan pendalaman materi mekanika dari mata kuliah fisika dasar.
Dalam perkuliahan ini akan di bahas mengenai konsep dan prinsip kinematika partikel, sistem koordinat polar, dinamika partikel, gerak harmonik, gaya sentral, kerangka referensi non inersial, sistem partikel, benda tegar, dan mekanika langran. Semuanya muncul sebagai sebuah kesatuan konsep yang perlu dipelajari secara keseluruhan.
Secara lebih spesifik, matakuliah Mekanika diawali dengan mereviu kembali konsep fisika dasar untuk menyamakan pemahaman mahasiswa. Materi makanika berfungsi memberikan landscape konteks terhadap matakuliah secara keseluruhan.
Mahasiswa juga diajak masuk ke dunia nyata dan aplikasi ke problem kehidupan sehari-hari pada materi gaya sentral, dinamika sistem partikel, rotasi benda tegar dan benda tegar tiga demensi menggunakan software Geogebra dan media animasi AACC2018. Berbekal dengan multiple representation (MR) dan critical thinking skill (CTS) sebagai tools, mereka diminta untuk memberikan gagasan solusi terhadap problem-problem tersebut.
Untuk memberikan pengalaman belajar yang lebih bermakna, kuliah Mekanika dikemas dalam bentuk project-based learning dengan pendekatan gaya kognitif field dependent dan field independent.
Mahasiswa akan mengerjakan modul Mekanika dan LKM berbasis MR menggunakan CTS secara mandiri atau individu, meskipun bisa didiskusikan secara berkelompok yang bertujuan mencari gagasan solusi terhadap problem yang diberikan. Tiap tugas yang diberikan untuk meningkatkan pemahaman konsep mahasiswa untuk mewujudkan capaian-capaian pembelajaran yang telah ditentukan.
Luaran dari matakuliah ini adalah modul mekanika dan LKM.
Bahan Kajian/Materi Pembelajaran
1. Pendahuluan dan kontrak perkuliahan
2. Pre Test Reviu Konsep Mekanika dalam fisika dasar secara umum 3. Konsep dan prinsip kinematika partikel
4. System koordinat polar 5. Dinamika partikel 6. Gerak harmonik 7. Gaya sentral (1) 8. Gaya Sentral (2)
9. Kerangka referensi non inersial Pertemuan 10. Sistem Partikel (1)
11. Sistem Partikel (2) 12. Benda Tegar 13. Lagran 14. Hamilton Metode Penilaian dan
Kaitan dengan CPMK
Komponen Penilaian
Persentase CPMK
1 2 3 4 5 6
Tugas Mandiri: Identifikasi Kemampuan dasar
5 √
Tugas Mandiri: M3 dan LKM 5 √
M3 (Mandiri) menggunakan geogebra dan AACC 2018
5 √ √
LKM (Mandiri) menggunakan geogebra dan AACC 2018
5 √ √
MR dan CTS 10 √ √
UTS (online) kinematika partikel, sistem koordinat polar, dinamika partikel, gerak harmonik
20 √ √
Tugas Mandiri: M3 dan LKM lanjutan 5 √
Tugas Kelompok: Penerapan Metode Multiple Representation menggunakan Critical Thinking Skill
10 √
Kuis : Materi yang akan di ujikan saat UAS 10 √
UAS: Materi Gaya sentral, dinamika system partikel, rotasi benda tegar dan benda tegar tida dimensi
25 √ √ √ √
100
Referensi: 1. Analytical Mechanics 2015 , Fowles. R. Grant, ( 2006), 2. Classical Mechanics An Introductory Course (2000),
3. Analytical Mechanics, Classical Mechanics Joel A. Shapiro (2003), 4. Classical Mechanics John R. Taylor (2005),
5. Analytical Mechanics An Introduction Antonio Fasano (2006) 6. Sears, F.W. Mekanika panas dan bunyi. Jakarta :Binacipta.
7. Symon, K.R Mechanics. Reading MA : Addison Wesley Publishing Co.
8. Sutrisno, Fisika dasar mekanika. Bandung : ITB
9. Lecture Notes on Classical Mechanics for Physics 106ab Sunil Golwala Revision Date: September 25, 2006
Nama Dosen Pengampu Dr. Tri Isti Hartini, M.Pd Otorisasi
Tanggal Penyusunan Ketua Penjamin Mutu Program Studi
Ketua Program Studi Pendidikan Fisika
13 September 2021 Feli Cianda AB, S.Pd., M.Si
PERT.KE MATERI POKOK (MP)/
SUB MATERI POKOK (SMP)
INDIKATOR CAPAIAN PEMBELAJARAN (CP)
KEGIATAN PEMBELAJARAN
MR CT PENILAIAN
(%)
SUMBER DAN MEDIA
1
MP : 1. Kosep
Dasar Vektor 2. Tinjauan
ulang mekanika Newton
SMP : 1. Konsep
vektor 2. Kinematika
dan dinamika 3. Dinamika partikel berdimensi satu
1. Mendeskripsikan Konsep Vektor
2. Mendeskripsikan konsep dan prinsip kinematika 3. Menjelaskan kerangka acuan persamaan gerak satu partikel
4. Mengidentifikasi keterbatasan mekanika newton
1. Mendiskusikan
• Konsep Vektor
• konsep dan prinsip kinematika 2. Menyimak
penjelasan kerangka acuan persamaan gerak satu partikel 3. Melalui
penguatan dapat mengidentifikasi keterbatasan mekanika newton
1. Meningkatkan belajar siswa 2. Peserta didik
dapat deskripsi tekstual ditambah grafis pada suatu analisis konsep 3. Peserta didik
harus melakukan sejumlah tugas kognitif 4. Secara khusus,
peserta didik memperoleh pemahaman yang mendalam hanya jika mereka mampu
menghubungkan MR dari konsep yang sama
Menurut Ennis indikator kemampuan berpikir kritis:
a) mencari pernyataan yang jelas dari
pertanyaan;
b) mencari alasan;
c) berusaha mengetahui informasi dengan baik;
d) memakai sumber yang memiliki kredibilitas dan menyebutkannya;
e) memerhatikan situasi dan kondisi secara keseluruhan;
f) berusaha tetap relevan dengan ide utama;
g)mengingat
kepentingan yang asli dan mendasar;
h) mencari alternatif;
i) bersikap dan berpikir terbuka;
j) mengambil posisi ketika ada bukti yang cukup untuk melakukan sesuatu;
Penguasaan mendiskusikan operasi vektor
Penguasaan mengidentifikasi mekanika newton
Menyelesaikan persoalan operasi vektor dan mekanika newton dalam soal (15)
(TM: 2×(3×50’) (TT+BM: (1+1)
×(3×60’))
1. Edmodo 2. Google Meet 3. Zoom 4. WA group
Analytical Mechanics 2015 , Fowles. R.
Grant, (2006), Classical Mechanics An
Introductory Course (2000), Analytical Mechanics, Classical Mechanics Joel A.
Shapiro (2003), Classical Mechanics John R.
Taylor
k) mencari penjelasan sebanyak mungkin;
l) bersikap secara sistematis dan teratur dengan bagian dari keseluruhan masalah.
(2005), Analytical Mechanics An
Introduction Antonio
2 MP :
Teorema momentum dan energi
SMP : Momentum sudut
1. Menganalisis teorema konservasi energy 2. Mendeskripsikan
momentum sudut
1. Secara berpasangan menganalisis teorema konservasi energi
2. Melalui media video
mendeskripsikan tentang
momentum sudut
Menemukan dan menghubungkan representasi yang berbeda
mengakibatkan hasil belajar terbaik mengenai
pengetahuan baik konseptual dan prosedural
1. Proses sistematis untuk merumuskan dan mengevaluasi 2. proses terorganisasi
(bukti, asumsi, logika dan bahasa)
3. perwujudan perilaku belajar terutama pemecahan masalah.
4. kemampuan merumuskan,
memformulasikan dan menyelesaiakan masalah.
Penguasaan konsep dan prinsip
momentum dan energi (5) Test : 1. Uraian, 2. Latihan soal
momentum sudut (5)
(TM: 2×(3×50’) (TT+BM: (1+1)
×(3×60’))
Fasano (2006) 1. Edmodo 2. Google Meet 3. Zoom 4. WA group
1. Edmodo 2. Google Meet 3. Zoom 4. WA group 3 & 4 MP :
Gerak sistem partikel dengan gaya konstan SMP :
• Gaya sebagai fungsi waktu
• Gaya sebagai fungsi posisi
1. Mendeskripsikangerak sistem partikel dengan gaya konstan
2. Mengidentifikasi gaya sebagai fungsi waktu 3. Menganalisis penggunaan
gaya sebagai fungsi posisi 4. Menggambarkan gaya
sebagai fungsi kecepatan
1. Melalui media (video) dapat mendiskusikan gerak sistem partikel dengan gaya konstan 2. Melalui contoh
kasus peristiwa gaya dapat mengidentifikasi gaya sebagai fungsi waktu
3. Mendiskusikan dan menganalisis
siswa dapat
menjelaskan sendiri konsep sambil belajar
Menurut Facione, ada enam kecakapan berpikir kritis utama : 1. Interpretasi
2. Analisis 3. Evaluasi 4. Inference 5. Penjelasan 6. Regulasi diri
Penguasaan konsep gerak sistem partikel dengan gaya konstan
(10) Test :
1. Uraian, 2. Latihan soal
GHS
(5) (TM: 2×(3×50’) (TT+BM: (1+1)
×(3×60’))
• Gaya sebagai fungsi kecepatan)
penggunaan gaya sebagai fungsi posisi.
4.Menyimak penjelasan agar dapat
menggambarkan gaya sebagai fungsi kecepatan
1. Edmodo 2. Google Meet 3. Zoom 4. WA group
1. Edmodo 2. Google Meet 3. Zoom
5 MP :
Osilator harmonik (Osilator harmonik linier SMP :
• Osilator harmonik teredam
• Osilator harmonik dipaksakan
• Faktor kualitas
1. Mendeskripsikan Osilasi 2. Mengidentifikasi Gerak
harmonilk
3. Menganalisis penggunaan konsep energi di gerak harmonik
4. Menggambarkan resonansi teredam gerak harmonik
1. Melalui demontrasi alat peraga dapat mendeskripsikan osilasi
2. Secara berdiskusi dalam
mengidentifikasi gerak harmonik 3. Menyimak
penguatan dan penjelasan dosen tentang konsep energi di gerak harmonik 4. Mendiskusikan
hasil penjelasan untuk dapat menggambarkan resonansi teredam pada gerak harmonik
representasi interaktif berbasis komputer
mempromosikan siswa belajar lebih dari representasi fisik
Proses mental untuk menganalisis atau mengevaluasi informasi.
Informasi tersebut bisa didapatkan dari hasil pengamatan,
pengalaman, akal sehat atau komunikasi.
Penguasaan konsep Osilasi Harmoni Linier (OHL)
Test : 1. Uraian, 2. Latihan soal
OHL (10)
(TM: 2×(3×50’) (TT+BM: (1+1)
×(3×60’))
6 MP :
Sifat-sifat gaya sentral dan gerak benda di
1. Mengidentifikasimassa tereduksi
2. Mengidentifikasipersamaan integral
1. Mendiskusikan konsep massa tereduksi dan persamaan
untuk
mengeksplorasi beberapa
keterampilan dan
1. Proses intelektual yang dengan aktif 2. terampil
mengkonseptualisasi
Penguasaan konsep gerak benda di bawah pengaruh gaya
bawah
pengaruh gaya sentral
3. Menganalisis persamaan gerak
4. Mengidentifikasi orbit di bawah pengaruh gaya sentral
5. Mendeskripsikan energy sentrifugal dan potensial efektif
integral dan hubungan nya terhadap
persamaan gerak (review kalkulus dasar)
2. Menyimak penjelasan untuk menyamakan konsep
persamaan gerak 3. Melalui studi
kasus untuk dapat
mengidentifikasi dan
mendeskripsikan pengaruh gaya sentral, orbit dan energi
sentrifugal.
kreativitas dalam memecahkamasalah
3. menerapkan, menganalisis, mensintesis, dan mengevaluas mensintesis,
sentral Test : 1. Uraian, 2. Latihan soal
gerak benda di bawah pengaruh gaya
(10) (TM: 2×(3×50’) (TT+BM: (1+1)
×(3×60’))
4. WA group
7 UTS Zoom
Meeting 8 s/d 9 MP :
Sistem koordinat dua dan tiga dimensi SMP :
• Cartesian
• Polar 2d
• Polar 3d
• Silinder
1. Menganalisis Prinsip umum gerak tiga dimensi,
2. MendeskripsikanFungsi energi, dan proyektil gerak
1. Menyimak media film untuk dapat Menganalisis Prinsip umum gerak tiga dimensi, 2. Secara
berkelompok Mendiskusikan dan
Mendeskripsikan
kinerja representasi Mahasiswa, baik secara kualitas maupun kuantitas dicatat dan dianalisis masing-masing.
1. mengevaluasi informasi yang dikumpulkan atau dihasilkan dari pengamatan,
pengalaman, refleksi, 2. Penalaran
komunikasi, untuk memandu
keyakinan dan tindakan (Scriven &
Penguasaan Sistem koordinat dua dan tiga dimensi
Test : 1. Uraian, 2. Latihan soal
teorema lioville (10) (TM: 2×(3×50’)
1. Edmodo 2. Google Meet 3. Zoom 4. WA group
Analytical Mechanics 2015 , Fowles. R.
Grant,
• Operator diferensial dalam koordinat cartesius dan polar
• Dinamika sistem berdimensi 2 dan 3
Fungsi energi, dan proyektil gerak 3. Menyimak
penguatan dan penjelasan dosen agar tepat konsep dan tidak terjadi miskonsepsi
Paul, 1992) (TT+BM: (1+1)
×(3×60’))
(2006), Classical Mechanics An
Introductory Course (2000), Analytical Mechanics, 1. Edmodo 2. Google Meet 3. Zoom 4. WA group Classical Mechanics Joel A.
Shapiro (2003), Classical Mechanics John R.
Taylor (2005), Analytical Mechanics An
Introduction Antonio Fasano (2006)
➢ Edmodo
➢ In Focus
➢ Lcd
➢ Video 10 s/d
11
MP :
Sistem banyak partikel (Hukum- hukum kekekalan SMP :
• Tumbukan dan persoalan dua partikel dalam koordiant pusat massa
• Sistem benda tegar
• Pusat massa
• Momen inersia)
1. Mengidentifikasi percepatan sistem koordinat
2. Mendeskripsikan sistem koordinat
3. Mendeskripsikan dinamika partikel
4. Menganalisis gerak proyektil
5. Menganalisis Foucault pendulum
1. Mendiskusikan kasus (gambar) percepatan sistem koordinat dan Memahami sistem koordinat
2. Menyimak penjelasan dan penguatan konsep dinamika partikel 3. Menyelesaikan
persoalan gerak proyektil dengan mengunakan hitungan matematika.
4. Menyimak gambar dan mengalisis Foucault pendulum
Kemampuan
elaborasi mahasiswa sangat penting bagi mereka untuk dapat menguraikan solusi mereka sendiri atau untuk mengkritik solusi lain dengan menggunakan berbagai metode dan perspektif
.
Keterampilan Berpikir Kritis
1. Memahami hubungan- hubungan logis antar gagasan
2. Mengidentifikasi, mengkonstruksi, dan mengevaluasi
argumenmengevaluasi argumen
3. Mendeteksi inkonsistensi dan kesalahan umum dalam pemberian alasan
Penguasaan Hukum-hukum kekekalan Test :
1. Uraian gerak proyektil dan Foucault pendulum 2. Latihan soal
Hukum- hukum kekekalan
(10) (TM: 2×(3×50’) (TT+BM: (1+1)
×(3×60’))
12 s/d 15
MP : Dinamika Lagrange dan Hamiltonian
1. Mengidentifikasi persamaan Hamilton
2. Mendeskripsikan koordinat diperumum
1. Mendiskusikan dan mempresentasikan konsep persamaan Hamilton,
koordinat
Dalam analisis tes kreativitas
adalah faktor kunci yang merangsang siswa untuk
1. Memecahkan masalah secara sistematis 2. Mengidentifikasi
relevansi dan
kepentingan gagasan
Penguasaan persamaan Lagrange Test : Uraian, Latihan soal
• Koordinat umum
• Gaya umum
• Fungsi dan persamaan gerak Lagrange
• Fungsi dan persamaan gerak Hamilton
• Contoh- contoh sederhana).
3. Mendeskripsikan persamaan lagrange dengan pengali tidak ditentukan
4. Mengidentifikasi equivalensi persamaan lagrange dan persamaan newton 5. Menganalisis esensi
dinamika lagrangian 6. Mendesktipsikan teorema
terkait energy kinetik 7. Mendeskripsikan teorema
konservasi
8. Menganalisis dinamika Hamiltonian
9. Mendeskripsikan variable dinamika
10. Mendeskripsikan ruang vase dan teorema liouville Dan torema viral
diperumum, dan persamaan lagrange.
2. Menyimak penguatan dan penjelasan dosen agar tidak salah konsep persamaan Hamilton dan persamaan lagrange.
3. Mendiskusikan secara
berkelompok tentang equivalensi persamaan
lagrange dan persamaan newton 4. Menyelesaikan
persoalan esensi dinamika
lagrangian dengan mengunakan represetnasi matematika 5. Mendiskusikan dan
mempresentasikan dengan
berkelompok tentang teorema terkait energy kinetik, teorema konservasi, dinamika Hamiltonian,
menciptakan pengetahuan mereka sendiri selama proses pemecahan masalah
3. Merefleksikan
kebenaran keyakinan dan nilai-nilai diri sendiri
Hamilton (20)
Penguasaan persamaan halmilton Test : Uraian, Latihan soal hamilton
(TM: 2×(3×50’) (TT+BM: (1+1)
×(3×60’))
➢ Film
➢ Alat Peraga
➢ Gambar
1. Edmodo 2. Google Meet 3. Zoom 4. WA group
variable dinamika, ruang vase, teorema liouville dan teorema viral 6. Menyimak
penguatan dan penjelasan konsep yang belum tepat dan salah konsep tentang teorema terkait energy kinetik, teorema konservasi, dinamika Hamiltonian, variable dinamika, ruang vase, teorema liouville dan teorema viral.
16 UAS Zoom
meeting
Catatan :
1. TM_D = Tatap Muka Daring ; TT = Tugas Terstruktur; BM= Belajar Mandiri
2. CP-Lulusan PRODI (CPL-PRODI) adalah kemampuan yang dimiliki oleh setiap lulusan yang merupakan internalisasi dari sikap, penguasaan pengetahuan dan ketrampilan sesuai dengan jenjang prodinya yang diperoleh melalui proses pembelajaran.
3. CP lulusan yang dibebankan pada mata kuliah adalah beberapa capaian pembelajaran lulusan program studi (CP-L-PRODI) yang digunakan untuk pembentukan/pengembangan sebuah mata kuliah;
4. CP Mata kuliah (CP-MK) adalah kemampuan yang dijabarkan secara spesifik dari CP lulusan yang dibebankan pada mata kuliah;
5. Sub-CP Mata kuliah (Sub-CP-MK) adalah kemampuan yang dijabarkan secara spesifik dari CP mata kuliah (CP-MK) yang dapat diukur atau diamati dan merupakan kemampuan akhir yang direncanakan pada tiap tahap pembelajaran.
6. Kreteria Penilaian adalah patokan yang digunakan sebagai ukuran atau tolok ukur ketercapaian pembelajaran dalam penilaian berdasarkan indicator-indikator yang telah ditetapkan. Kreteria merupakan pedoman bagi penilai agar penilaian konsisten dan tidak bias. Kreteria dapat berupa kuantitatif ataupun kualitatif.
7. Indikator kemampuan hasil belajar mahasiswa adalah pernyataan spesifik dan terukur yang mengidentifikasi kemampuan atau kinerja hasil belajar mahasiswa yang disertai bukti-bukti.
8. Bobot Nilai: Keaktifan = 10 % Tugas = 25 % UTS = 25 % UAS = 40%
Jakarta, 13- Sepetember 2021 Dosen Mata Kuliah,
Ketua Program Studi
Feli Cianda Adrin Burhendi, S.Pd., M.Si Dr. Tri Isti Hartini, M.Pd
