BUKU RANCANGAN PENGAJARAN

Mata Ajaran

Hidrodinamika Kapal

Disusun oleh :

Program Studi Teknik Perkapalan

Departemen Teknik Mesin

Fakultas Teknik

Universitas Indonesia

2016

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

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.

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

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

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

ilmu – ilmu gelombang permukaan bebas dan gaya 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.

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

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 & Presentasi (LCD, Komputer, Papan Tulis) - 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 & Presentasi (LCD, Komputer, Papan Tulis) - Akses Internet

5. Persamaan gerak

untuk seakeeping;

frekuensi natural KI

UT,TK

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

3

ilmu – ilmu gelombang permukaan bebas dan gaya gelombang ilmu – ilmu dasar aliran viscous dan aliran permukaan bebas

1. Viscous lift dan

viscous drag KI TI UT

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

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

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

BAB V

RANCANGAN TUGAS DAN LATIHAN

Pokok Bahasan Bahan Tugas Sifat

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

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)

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

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%

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

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

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

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

12. Jelaskan peraturan SOLAS dan Daftar Isi Chapter SOLAS

13. Jelaskan peraturan MARPOL termasuk daftar isi annex MARPOL

14. Sebutkan sertifikat yang dikeluarkan oleh badan klasifikasi