2017

KEMENTERIAN RISET, TEKNOLOGI, DAN PENDIDIKAN TINGGI

UNIVERSITAS ANDALAS FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

JURUSAN FISIKA RENCANA PROGRAM DAN KEGIATAN PEMBELAJARAN SEMESTER Semester Ganjil Tahun 2016/2017 IDENTITAS MATA KULIAH : Nama : Fisika Komputasi Kode : PAP319 sks 4 (3 sks teori + 1 sks praktikum) Status : Wajib Mata Kuliah Prasyarat : PAP212 Pemrograman Komputer Semester : 5 (Lima) IDENTITAS DOSEN : Nama / NIP Dosen

:

Afdal, M.Si. /197601062000031001

KOMPETENSI MATA KULIAH: Setelah mengikuti perkuliahan ini mahasiswa diharapkan dapat: a) memahami suatu masalah fisis tertentu (sesuai sinopsis) dan merumuskannya menjadi persamaan fisis dengan menggunakan hukum-hukum fisika, kemudian b) menentukan dan menggunakan metode numerik yang sesuai untuk menyelesaikan persamaan fisis tersebut (mengubah persamaan fisis menjadi bentuk diskrit), selanjutnya c) merancang algoritma, flow chart, dan membuat program komputer untuk menyelesaikan masalah tersebut (khususnya dengan bahasa Pascal) d) melakukan simulasi hitungan secara manual dari flow chart atau program yang telah dibuat pada bagian c) POKOK BAHASAN (PB): A. Akar Persamaan B. Integral Numerik C. Diferensial Numerik D. Matriks dan Sistem Persamaan Linier E. Curve Fitting F. Persamaan Diferensial Biasa G. Persamaan Diferensial Parsial H. Proyek Akhir REFERENSI: 1. Chapra, S.C., dan R.P Canale, Numerical Method for Engineers, Mc Graw-Hill Book Company, 1985. (ada e-book dan ada edisi Indonesianya). 2. de Vries, P.L., 1994 : Afirst Course in Computational Physics, John Willey & Sons Inc., Oxford. 3. Soegeng, R., Komputasi Numerik dengan Turbo Pascal, Bandung, 1993. JUMLAH JAM BELAJAR PER MINGGU: Kelompok Pembelajaran

Teori

Aktivitas

Jumlah Jam Belajar Per Minggu

Media Pembelajaran

Tatap Muka

3

Papan Tulis, Laptop + Projector, Hand Out, Buku Referensi

Kerja Terstruktur

3

Buku Referensi, komputer, internet, dll.

Kerja Mandiri

3

Buku Referensi, komputer, internet, dll.

01

Tempat Ruang Kuliah - Rumah - Perpustakaan - Rumah - Perpustakaan



JURUSAN FISIKA JUMLAH JAM BELAJAR PER MINGGU: Kelompok Pembelajaran

Praktikum

Jumlah Jam Belajar Per Minggu

Aktivitas

Kerja Labor (Pelaksanaan Praktikum) Kerja Terstruktur (Tugas Rumah Praktikum) Kerja Mandiri (Dirancang Sendiri oleh Mahasiswa)

Media Pembelajaran

Komputer, Modul Praktikum, Papan Tulis Komputer, Modul Praktikum, Buku Referensi

3 2

Komputer, Modul Praktikum, Buku Referensi, dll.

2

Tempat

Laboratorium - Rumah - Perpustakaan - Rumah - Perpustakaan

JADWAL Kelas

Hari Jam Gedung/Ruang Keterangan Selasa 11.10 – 12.50 I1.7 Setiap Minggu B Kamis 16.00 – 17.40 I2.15 (I2.5) Setiap Minggu UTS Sesuai Kalender Akademik Universitas Andalas Jadwal akan ditetapkan oleh Bagian Akademik FMIPA UAS Hari Jam Tempat Praktikum Senin – Jumat Sesuai shift Laboratorium Komputer Jurusan Fisika Hari Jam Tempat Ujian Praktikum Senin – Jumat Sesuai shift Laboratorium Komputer Jurusan Fisika Satu minggu sebelum UTS dan UAS Kuliah

KOMPONEN PENILAIAN Nilai No. Aspek (%) 1.

Ujian Tulis

45

2.

Praktikum

25

3.

Ujian Praktikum

5

4.

Tugas

25

Sub Aspek UTS UAS Tugas Rumah Tugas Praktikum Ujian Praktikum 1 Ujian Praktikum 2 Latihan / Kuis Resume PR Proyek Akhir

Nilai (%) 50 50 25 75 50 50

Ujian susulan diberikan hanya untuk alasan: - sakit dengan surat keterangan dokter - musibah yang menimpa keluarga inti - utusan universitas untuk kegiatan yang relevan dengan surat tugas pimpinan Tugas susulan: tidak ada dengan alasan apapun

ALUR PELAKSANAAN PERKULIAHAN: - Mahasiswa harus memiliki RPS, yang digunakan sebagai panduan dalam mengikuti perkuliahan sepanjang semester. - Pada setiap sebelum kuliah tatap muka dilakukan, mahasiswa harus membaca sub pokok bahasan, kemudian membuat resume (ringkasan) dari sub pokok bahasan tersebut. - Pada setiap kuliah tatap muka, mahasiswa harus membawa hand-out dari pokok bahasan yang akan dibahas. Alur kuliah tatap muka secara umum akan mengikuti hand-out tersebut. - Pada setiap akhir pokok bahasan akan diberikan pekerjaan rumah (PR) yang dikerjakan di luar kelas secara berkelompok. - Setiap pokok bahasan juga dilengkapi dengan praktikum yang dilaksanakan di Laboratorium. - Selain itu mahasiswa harus belajar mandiri.

02



JURUSAN FISIKA TUGAS TERSTRUKTUR: - Tugas terstruktur adalah pembelajaran di luar kuliah tatap muka dengan bahan yang dikoordinasikan oleh dosen. - Bentuk tugas terstruktur pada mata kuliah ini adalah Pekerjaan Rumah (PR) dan Resume. - PR dan Resume dibuat pada kertas HVS ukuran A4 (kedua halaman kertas digunakan, bolak-balik) dengan tulisan tangan yang rapi dan dapat dibaca. Pekerjaan Rumah: a) PR adalah tugas terstruktur berupa penyelesaian soal-soal konsep dasar maupun hitungan. b) Sebagian besar PR akan diumumkan di website i-learning Universitas Andalas. c) PR dikerjakan secara berkelompok (4 orang per kelompok). Anggota kelompok selalu tetap untuk semua PR sampai akhir semester. d) Walaupun PR dikerjakan secara berkelompok, tetapi setiap anggota kelompok tetap harus menulis dan mengumpulkan hasilnya satu per orang. Ke-empat berkas PR tersebut dikumpulkan dalam satu bundelan. e) Bundelan PR tersebut dikumpulkan langsung oleh kelompok yang bersangkutan ke Loker Dosen yang terletak di Lobby Jurusan Fisika sebelum batas akhir pengumpulan. Masukkan ke loker nomor 29 (dengan nama ”AFDAL”). f) PR yang dikumpulkan setelah batas akhir pengumpulan tidak akan diterima (diberi nilai nol). Resume: a) Resume merupakan ringkasan dari suatu sub-pokok bahasan yang akan didiskusikan pada kuliah tatap muka berikutnya. b) Sumber bacaan dari resume adalah buku referensi. c) Resume dibuat sebanyak dua halaman dilengkapi dengan 2 pertanyaan sesuai format yang ditetapkan. d) Resume merupakan tugas perorangan. e) Resume dikumpulkan langsung di kelas sebelum kuliah tatap muka dimulai. Apabila kuliah tatap muka sudah dimulai maka resume tidak akan diterima lagi. BELAJAR MANDIRI: Belajar Mandiri adalah pembelajaran di luar kuliah tatap muka dengan bahan, metode, waktu, durasi, dan tempat yang ditetapkan oleh mahasiswa sendiri sesuai kebutuhan dan targetnya. CARA AKSES BAHAN DAN TUGAS KULIAH Sebagian bahan dan tugas kuliah dapat diakses di website i-learning Universitas Andalas. Cara mengakses sumber pembelajaran pada website i-learning Universitas Andalas: - Masuk website i-learning Universitas Andalas dengan mengetikkan alamat http://ilearn.unand.ac.id pada web browser, lalu klik link <Matematika dan IPA> atau ketik pada web browser http://fmipa.ilearn.unand.ac.id/ - Pada course categories klik Fisika - klik Semester 5 - klik Fisika Komputasi - Silakan baca atau download Bahan Kuliah, PR, pengumuman, dll.

NORMA AKADEMIK No. Hal

1. Kecurangan

Aturan - Dilarang mencontek dan memberi contekan. - Dilarang melakukan ‘per-joki-an’: mengerjakan tugas untuk orang lain atau meminta orang lain untuk mengerjakan tugas. - Dilarang membuka buku teks, diktat, modul, catatan, media penyimpan elektronik, atau media lain saat ujian bertipe ‘tutup buku’. - Dilarang memalsukan tanda tangan atau paraf.

03

Sanksi

Dari tugas atau ujian diberi nilai nol sampai mata kuliah diberi nilai E



JURUSAN FISIKA 2. Pengumpulkan tugas Memasuki kelas 3. (menghadiri kuliah tatap muka)

4. Pakaian & aksesoris

5. Makan di dalam kelas

6. Minum

6. Gadget

7.

Berbicara di dalam kelas

8. Ketidakhadiran 9. Hal lain

Tidak boleh melewati deadline. - Peserta ajar yang terlambat masuk kelas (setelah perkuliahan dimulai) tidak diperkenankan mengikuti perkuliahan. - Keterlambatan hanya boleh 1 kali dan paling lama 15 menit. - Pakaian harus rapi dan sopan (tidak ketat, tidak transparan, tidak sobek, tidak bercorak mencolok). - Bawahan berupa celana atau rok panjang. - Atasan berupa kemeja atau t-shirt atau blus. - Alas kaki berupa sepatu. - Asesoris: dilarang memakai kacamata hitam, topi, atau perhiasan berlebihan. Dilarang dalam bentuk apapun

Tugas diberi nilai nol Dilarang mengikuti perkuliahan

Dilarang mengikuti perkuliahan

Dilarang mengikuti perkuliahan

Bila sangat diperlukan, minum di dalam kelas diperkenankan secukupnya saja. Tapi harus: minuman Dilarang mengikuti sendiri, tidak menimbulkan kebrisikan, dan tidak perkuliahan mengganggu perkuliahan. - Modus: mati atau silent - Dilarang digunakan, kecuali untuk menjawab Dilarang mengikuti panggilan/pesan masuk darurat (dijawab di luar perkuliahan kelas) Dilarang, kecuali dalam sesi diskusi, bertanya ke dosen, Dilarang mengikuti menjawab pertanyaan dosen. perkuliahan Ketidakhadiran maksimum 2 kali sebelum UTS dan total Tidak diperkenankan 5 kali sebelum UAS mengikuti UAS Semua hal yang belum diatur disini akan diatur kemudian.

JADWAL KEGIATAN PER TATAP MUKA (TM) TM Pokok Sub Pokok Kompetensi keBahasan Bahasan - RPKPS &  Mengetahui kontrak perkuliahan. Kontrak  Mengetahui ruang lingkup matakuliah dan Perkuliahan pembagian waktunya (Rencana Program & 1. Pengantar - Pengantar Kegiatan Pembelajaran Semester - RPKPS). Fisika  Dapat menjelaskan pengertian, peranan, dan Komputasi komponen-komponen Fisika Komputasi.  Dapat menjelaskan pengertian akar persamaan, memberikan contoh masalah fisis yang melibatkan akar persamaan, dan menjelaskan teknik pencarian akar persamaan dengan metode analitik.  Dapat melakukan formulasi masalah yang - Pengantar berhubungan dengan pencarian akar Akar 2. - Metode persamaan, dan dapat menyusun persamaan Persamaan Bisection fisis menjadi bentuk standar persamaan pencarian akar dengan metode numerik.  Dapat menjelaskan cara melakukan perumusan metode bisection.  Dapat merancang algoritma / flow chart dan melakukan simulasi hitungan (secara manual) untuk menentukan akar persamaan dengan

04

Metode Pembelajaran

Ceramah Diskusi

Ceramah Diskusi Latihan Soal



JURUSAN FISIKA

3.

Akar Persamaan

Akar Persamaan

4.

Integral

5.

Integral

6.

Integral

Integral

7.

Diferensial

8.

Diferensial

metode bisection.  Dapat menjelaskan cara melakukan perumusan metode Newton-Raphson. - Metode Newton  Dapat merancang algoritma / flow chart dan Raphson melakukan simulasi hitungan (secara manual) untuk menentukan akar persamaan dengan metode Newton-Raphson.  Dapat membuat program komputer untuk Praktikum menentukan akar persamaan dengan metode bisection dan Newton-Raphson.  Dapat menjelaskan pengertian integral, memberikan contoh masalah fisis yang melibatkan proses pengintegralan, dan menjelaskan teknik-teknik pengintegralan analitik. - Pengatar  Dapat melakukan formulasi masalah yang - Metode Persegi berhubungan dengan proses pengintegralan. Panjang  Dapat menjelaskan cara melakukan perumusan metode persegi panjang.  Dapat merancang algoritma / flow chart untuk menghitung integral dengan metode persegi panjang.  Dapat menjelaskan cara melakukan perumusan - Metode metode trapesium dan simpson. Trapesium  Dapat merancang algoritma / flow chart untuk - Metode menghitung integral dengan metode trapesium Simpson dan simpson. Dapat melakukan simulasi hitungan secara manual untuk menghitung integral dengan - Studi Kasus metode persegi panjang, trapesium, dan simpson. Dapat membuat program komputer untuk untuk Praktikum menghitung integral dengan metode persegi panjang, trapesium, dan simpson.  Dapat menjelaskan pengertian diferensial, memberikan contoh masalah fisis yang melibatkan proses pendiferensialan, dan menjelaskan teknik pendiferensialan analitik.  Dapat melakukan formulasi masalah yang - Pengantar berhubungan dengan proses pendiferensialan. Diferensial  Dapat menjelaskan prinsip pendiferensialan - Metode Finite numerik dengan metode finite difference Difference (forward, backward, dan central difference). - Turunan  Dapat menggunakan metode pendiferensialan Pertama numerik untuk menghitung turunan pertama dari sekelompok data.  Dapat merancang algoritma / flow chart suatu program untuk menghitung turunan pertama dengan metode finite difference.  Dapat menggunakan metode pendiferensialan - Turunan Kedua numerik untuk menghitung turunan kedua dari - Ekstrapolasi sekelompok data. Richardson  Dapat merancang algoritma / flow chart suatu

05

Diskusi Latihan Soal

Praktek pemrograman



Latihan Soal

Praktek Pemrograman





JURUSAN FISIKA

Diferensial

9.

Matriks dan Sistem Persamaan Linier

10.


11.


12.

13.

program untuk menghitung turunan kedua dengan metode finite difference.  Dapat membuat program komputer untuk Praktikum untuk menentukan turunan pertama dan kedua suatu besaran dari sekelompok data.  Dapat menjelaskan pengertian matriks, sistem persamaan linier, dan memberi contoh masalah yang melibatkan sistem persamaan linier.  Dapat melakukan formulasi masalah fisis - Pengantar tertentu sampai terbentuk sistem persmaan - Matriks Segitiga linier. Atas (Back  Dapat menjelaskan teknik penyelesaian SPL Substitution) dan matriks dengan metode analitik.  Dapat merancang algoritma / flow chart suatu program untuk menentukan solusi matriks segitiga atas dengan metode back-substitution.  Dapat merancang algoritma / flow chart suatu Solusi Matriks program untuk menentukan solusi matriks Umum (Eliminasi umum dengan metode eliminasi gauss dan Gauss) back-substitution, dan melakukan simulasi hitungannya secara manual.

 Dapat merancang algoritma / flow chart suatu program untuk menentukan invers matriks Invers Matriks dengan metode eliminasi gauss-jordan. (Eliminasi Gauss Dapat melakukan simulasi hitungan secara Jordan) manual untuk menentukan invers matriks dengan metode eliminasi gauss-jordan. Matriks dan  Dapat membuat program komputer untuk Sistem menentukan solusi suatu matriks dengan Praktikum Persamaan metode eliminasi gauss dan invers matriks Linier dengan metode eliminasi gauss jordan.  Dapat menjelaskan pengertian curve fitting, regresi, dan memberi contoh masalah yang harus diselesaikan dengan curve fitting (regresi dan interpolasi). - Pengantar  Dapat menentukan persamaan garis regresi - Regresi Linier linier dan polinomial dengan metode least Curve Fitting - Regresi square dari sekelompok data secara manual dan Polinomial dengan spread sheet.  Dapat merancang algoritma / flow chart suatu program untuk menentukan persamaan garis regresi linier dan polinomial dari sekelompok data.  Dapat menjelaskan pengertian interpolasi, perbedaannya dengan regresi, dan memberi contoh masalah yang harus diselesaikan dengan interpolasi. Curve Fitting - Interpolasi  Dapat menentukan persamaan garis interpolasi polinomial secara manual.  Dapat merancang algoritma / flow chart suatu program untuk menentukan persamaan garis

06

Praktek Pemrograman




Praktek Pemrograman





JURUSAN FISIKA

14.

15.

16.

17.

18.

19.

interpolasi polinomial dari sekelompok data. Dapat membuat program komputer untuk Curve Fitting Praktikum menentukan persamaan garis regresi dan interpolasi dari sekelompok data.  Dapat menjelaskan pengertian PDB dan memberi contoh masalah yang direpresentasikan dengan PDB.  Dapat melakukan formulasi masalah yang berhubungan dengan PDB, menyusun PDB - Pengantar menjadi bentuk standar persamaan untuk Persamaan - Metode Euler penyelesaian PDB dengan metode numerik. Diferensial - Metode  Dapat merancang algoritma / flow chart suatu Biasa (PDB) Modified Euler program untuk menentukan solusi PDB dengan metode Euler dan Modified Euler.  Dapat melakukan simulasi hitungan secara manual untuk menentukan solusi PDB orde-1 dan orde-2 dengan metode Euler dan Modified Euler.  Dapat merancang algoritma / flow chart suatu program untuk menentukan solusi PDB dengan - Metode Persamaan metode Improved Euler dan Runge-Kutta. Improved Euler Diferensial  Dapat melakukan simulasi hitungan secara - Metode RungeBiasa manual untuk menentukan solusi PDB orde-1 Kutta dan orde-2 dengan metode Improved Euler dan Runge-Kutta. Dapat menentukan solusi PDB orde-1 dan orde-2 Persamaan dengan metode Euler, Modified Euler, Improved Diferensial Studi Kasus Euler dan Runge-Kutta (Dari formulasi masalah Biasa sampai hitungan). Dapat membuat program komputer untuk Persamaan menentukan solusi PDB Orde-1 dan Orde-2 Diferensial Praktikum dengan metode Euler, modified Euler, Improved Biasa Euler dan Runge-Kutta.  Dapat menjelaskan pengertian PDP dan memberi contoh masalah yang direpresentasikan dengan PDP.  Dapat melakukan formulasi masalah yang berhubungan dengan PDP. Persamaan - Pengantar  Dapat mengubah PDP menjadi bentuk diskrit Diferensial - PDP Elliptik dengan metode finite difference. Parsial (PDP)  Dapat merancang algoritma / flow chart suatu program untuk menentukan solusi PDP Elliptik dan Parabolik.  Dapat melakukan simulasi hitungan secara manual untuk menentukan solusi PDP Elliptik.  Dapat merancang algoritma / flow chart suatu program untuk menentukan solusi PDP Persamaan - PDP Parabolik Parabolik dan Hiperbolik. Diferensial - PDP Hiperbolik  Dapat melakukan simulasi hitungan secara Parsial manual untuk menentukan solusi PDP Parabolik dan Hiperbolik. Persamaan - Persamaan  Dapat merancang algoritma / flow chart suatu Diferensial Poisson program untuk menentukan solusi Persamaan

07

Praktek Pemrograman



Studi Kasus

Praktek Pemrograman






JURUSAN FISIKA Parsial

20.

21.

- Persamaan Schrödinger

Poisson dan Schrödinger.  Dapat melakukan simulasi hitungan secara manual untuk menentukan solusi Persamaan Poisson dan Schrödinger. Persamaan Dapat membuat program komputer untuk Diferensial Praktikum menentukan solusi berbagai bentuk PDP dengan Parsial metode finite difference. - Perancangan & - Dapat menerapkan pengetahuan dan Pembuatan keterampilan yang sudah diperoleh pada Laporan (di pertemuan sebelumnya untuk menyelesaikan Proyek Akhir rumah) suatu masalah nyata secara komprehensif. - Progress Report - Dapat membuat makalah/laporan tertulis dari suatu proyek ilmiah. - Dapat mempresentasikan hasil proyek ilmiah. - Dapat menyampaikan pendapat dan pertanyaan - Presentasi dan dalam forum diskusi. Proyek Akhir Laporan Dapat memberikan penilaian terhadap suatu presentasi secara objektif.

Dibuat Tanggal

15 Agustus 2016

Diperiksa Tanggal oleh

Afdal, M.Si.

oleh

Jabatan

Dosen Mata Kuliah

Jabatan

Tanda Tangan

Verifikator

Tanda Tangan

Jabatan

Tanda Tangan

08

- Case Based Learning - Diskusi

- Case Based Learning - Diskusi

Disetujui

Tanggal

oleh

Praktek Pemrograman

Ketua Jurusan Fisika

2017

Recommend Documents