Matematika Dasar INTEGRAL PERMUKAAN

dokumen-dokumen yang mirip
Integral Vektor. (Pertemuan VII) Dr. AZ Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

Integral Garis. Sesi XIII INTEGRAL 12/7/2015

ANALISIS VEKTOR. Aljabar Vektor. Operasi vektor

Bab 1 Vektor. A. Pendahuluan

9.1. Skalar dan Vektor

Catatan Kuliah FI2101 Fisika Matematik IA

Kalkulus Multivariabel I

Pertemuan : 9 Materi : Teorema Green Bab IV. Teorema Green, Teorema Divergensi Gauss, dan Teorema Stokes

ALJABAR LINEAR DAN MATRIKS. MODUL 10 Kalkulus Vektor. Zuhair Jurusan Teknik Informatika Universitas Mercu Buana Jakarta 2007 年 12 月 30 日 ( 日 )

Kalkulus Multivariabel I

FUNGSI. Berdasarkan hubungan antara variabel bebas dan terikat, fungsi dibedakan dua: fungsi eksplisit dan fungsi implisit.

DIFERENSIAL TOTAL. 1 Kalkulus Lanjut Blog: aswhat.wordpress.com. dz dx dy x y dx x y dy. dz , ,04 0,65

Teorema Divergensi, Teorema Stokes, dan Teorema Green

PEMBAHASAN KISI-KISI SOAL UAS KALKULUS PEUBAH BANYAK (TA 2015/2016)

Suryadi Siregar Metode Matematika Astronomi 2

Ringkasan Kalkulus 2, Untuk dipakai di ITB 1. Integral Lipat Dua Atas Daerah Persegipanjang

KALKULUS MULTIVARIABEL II

MA1201 MATEMATIKA 2A Hendra Gunawan

Dosen Pengampu : Puji Andayani, S.Si, M.Si, M.Sc

MEDAN LISTRIK. Oleh Muatan Kontinu. (Kawat Lurus, Cincin, Pelat)

DIKTAT KULIAH KALKULUS PEUBAH BANYAK (IE-308)

Program Studi Pendidikan Matematika STKIP PGRI SUMBAR

SIFAT-SIFAT INTEGRAL LIPAT

Matematika Teknik Dasar-2 9 Aplikasi Turunan Parsial dan Pengerjaannya Secara Geometri

INTEGRAL RANGKAP DUA. diberikan daerah di bidang XOY yang berbentuk persegi panjang, {( )

Rencana Pembelajaran

Program Perkuliahan Dasar Umum Sekolah Tinggi Teknologi Telkom [MA1124] KALKULUS II

Materi UTS. Matematika Optimisasi. Semester Gasal Pengajar: Hazrul Iswadi

DERET FOURIER. n = bilangan asli (1,2,3,4,5,.) L = pertemuan titik. Bilangan-bilangan untuk,,,, disebut koefisien fourier dari f(x) dalam (-L,L)

Kalkulus Multivariabel I

Hendra Gunawan. 5 Maret 2014

4.4. KERAPATAN FLUKS LISTRIK

DERIVATIVE (continued)

Pertemuan : 4 Materi : Fungsi Bernilai Vektor dan Gerak Sepanjang Kurva Bab II. Diferensial Kalkulus Dari Vektor

FUNGSI-FUNGSI INVERS

DIKTAT KULIAH KALKULUS PEUBAH BANYAK (IE-308)

4.3. MEDAN LISTRIK OLEH DISTRIBUSI MUATAN KONTINYU

Bab III. Integral Fungsi Kompleks

Diferensial Vektor. (Pertemuan V) Dr. AZ Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

MATEMATIKA EKONOMI 1 FUNGSI DAN GRAFIK. DOSEN Fitri Yulianti, SP, MSi.

I N T E G R A L (Anti Turunan)

Integral lipat dua BAB V INTEGRAL LIPAT 5.1. DEFINISI INTEGRAL LIPAT DUA. gambar 5.1 Luasan di bawah permukaan

Program Studi Teknik Mesin S1

Dr. Ramadoni Syahputra Jurusan Teknik Elektro FT UMY

MATA PELAJARAN WAKTU PELAKSANAAN PETUNJUK UMUM

Soal-Soal dan Pembahasan SNMPTN Matematika IPA Tahun Pelajaran 2010/2011 Tanggal Ujian: 01 Juni 2011

BAB V MOMENTUM ANGULAR Pengukuran Simultan Beberapa Properti Dalam keadaan stasioner, momentum angular untuk elektron hidrogen adalah konstan.

BAB II PENGANTAR SOLUSI PERSOALAN FISIKA MENURUT PENDEKATAN ANALITIK DAN NUMERIK

BAB VI INTEGRAL LIPAT

Soal-Soal dan Pembahasan SNMPTN Matematika IPA Tahun Pelajaran 2010/2011

panjang yang berukuran x i dan y i. Ambil sebuah titik pada sub persegi d

Hendra Gunawan. 16 Oktober 2013

Modul 6 berisi pengertian integral garis (kurva), sifat-sifat dan penerapannya. Pengintegralan sepanjang kurva, kita harus memperhatikan arah kurva,

Koordinat Kartesius, Koordinat Tabung & Koordinat Bola. Tim Kalkulus II

Dosen Pengampu : Puji Andayani, S.Si, M.Si, M.Sc

DIKTAT KALKULUS MULTIVARIABEL I

Kuliah 3: TURUNAN. Indah Yanti

Matematika I: Turunan. Dadang Amir Hamzah. Dadang Amir Hamzah Matematika I Semester I / 61

Ringkasan Kalkulus 2, Untuk dipakai di ITB 1. Integral Lipat Dua Atas Daerah Persegipanjang

Program Perkuliahan Dasar Umum Sekolah Tinggi Teknologi Telkom Fungsi Dua Peubah

Kurikulum 2013 Antiremed Kelas 11 Matematika

UJI KONVERGENSI. Januari Tim Dosen Kalkulus 2 TPB ITK

DIKTAT KALKULUS MULTIVARIABEL I

Soal dan Solusi Materi Elektrostatika

Konsep Usaha dan Energi

Matematika Ujian Akhir Nasional Tahun 2004

Soal Babak Penyisihan 7 th OMITS SOAL PILIHAN GANDA

TEOREMA FUNDAMENTAL PADA KALKULUS VEKTOR

Medan Elektromagnetik 3 SKS. M. Hariansyah Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Ibn Khaldun Bogor

BINOVATIF LISTRIK DAN MAGNET. Hani Nurbiantoro Santosa, PhD.

Matematika Teknik Dasar-2 10 Aplikasi Integral - 1. Sebrian Mirdeklis Beselly Putra Teknik Pengairan Universitas Brawijaya

7. RESIDU DAN PENGGUNAAN. Contoh 1 Carilah titik singular dan tentukan jenisnya dari fungsi berikut a. f(z) = 1/z

Wardaya College. Tes Simulasi Ujian Nasional SMA Berbasis Komputer. Mata Pelajaran Matematika Tahun Ajaran 2017/2018

Persamaan Diferensial

KONSEP USAHA DAN ENERGI

KALKULUS MULTIVARIABEL II

KALKULUS MULTIVARIABEL II

K13 Revisi Antiremed Kelas 11 Matematika

TRANSFORMASI LAPLACE. Matematika Lanjut 2. Achmad Fahrurozi-Universitas Gunadarma

Pembahasan Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN) Bidang Matematika. Kode Paket 634. Oleh : Fendi Alfi Fauzi 1. x 0 x 2.

Bab II Fungsi Kompleks

Soal-Soal dan Pembahasan Matematika IPA SNMPTN 2012 Tanggal Ujian: 13 Juni 2012

Keep running VEKTOR. 3/8/2007 Fisika I 1

= + atau = - 2. TURUNAN 2.1 Definisi Turunan fungsi f adalah fungsi yang nilainya di setiap bilangan sebarang c di dalam D f diberikan oleh

Dosen Pengampu : Puji Andayani, S.Si, M.Si, M.Sc

Program Perkuliahan Dasar Umum Sekolah Tinggi Teknologi Telkom Integral Lipat Tiga

MATA PELAJARAN PELAKSANAAN PETUNJUK UMUM

Gambar 1. Gradien garis singgung grafik f

Pengoptimalan fungsi dua peubah Secara geometri diferensial

Hukum Gauss. Minggu 3 2 x pertemuan

Aljabar Vektor. Sesi XI Vektor 12/4/2015

Hendra Gunawan. 11 April 2014

Hukum Gauss. Pekan #2. Hukum Gauss Pekan #2 1 / 17

Bab 1 : Skalar dan Vektor

TRY OUT UJIAN NASIONAL TAH SMA/MA PROGRAM STUDI IPA MATEMATIKA

TRY OUT UJIAN NASIONAL TAH SMA/MA PROGRAM STUDI IPA MATEMATIKA

PERSAMAAN DIFERENSIAL I PERSAMAAN DIFERENSIAL BIASA

SOAL&PEMBAHASAN MATEMATIKATKDSAINTEK SBMPTN. yos3prens.wordpres.com

ALJABAR LINEAR. Dosen : Ari Suparwanto Tanggal Ujian : 3 April 2006, Senin Sifat : Closed Book Waktu : 120 Menit

LOMBA MATEMATIKA NASIONAL KE-26

Transkripsi:

Matematika asar INTEGRAL PERMUKAAN Misal suatu permukaan yang dinyatakan dengan persamaan z = f( x,y ) dan merupakan proyeksi pada bidang XOY. Bila diberikan lapangan vektor F( x,y,z ) = f( x,y,z ) i + g( x,y,z ) j + h ( x,y,z ) k dan vektor n merupakan vektor normal dari. Maka integral dari lapangan vektor F atas permukaan dinyatakan dengan : F n da = F n da Untuk permukaan tertutup, dinotasikan dengan : F n da. Bentuk integral tersebut disebut Integral Permukaan. Vektor posisi ( posisi suatu titik, misal ( x,y,z ) yang terletak pada permukaan yang dinyatakan sebagai besaran vektor ) dari, dinyatakan dengan : r ( x,y ) = x i + y j + z k = x i + y j + f ( x,y ) k Normal n dari permukaan diberikan, i j k n = = 1 fx = f x i f y j + k x y 1 f y yang mempunyai arah ke atas, sedangkan normal yang mempunyai arah ke bawah diberikan, i j k n = = 1 fy = f x i + f y j k y x 1 fx Oleh karena itu, integral permukaan dengan vektor normal n mempunyai arah ke atas dapat dituliskan : ( (,, ) (,, ) (,, ) ) ( x y ) F n da = f x y z i + g x y z j + h x y z k f i f j + k da ( x y ) = f f g f + h da Bentuk da = dx dy atau da = dy dx. Contoh 8 Hitung F n da bila F( x,y,z ) = 18z i - 1 j + y k dan merupakan bagian dari bidang x + y + 6z = 1 yang terletak di oktan pertama. ari x + y + 6z = 1 didapatkan z = f ( x,y ) = - 1/ x - ½ y dan vektor posisi dari sembarang titik pada permukaan, r ( x,y ) = x i + y j + z k = x i + y j + ( - 1/ x - ½ 1 1 y ) k. Normal bidang, n = = i + j + k. x y anang Mursita ekolah Tinggi Teknologi Telkom, Bandung

Matematika asar Proyeksi dari pada bidang XOY, 1 y = ( x, y) x, y 4 Jadi 1 x = x, y x 6, y F n = 1 ( ) 1 da 18z 1 + y dy dx 6 ( 1 x) 6 ( 1 x) 1 1 = 1 ( ) 1 18 x y 1 + y dy dx 6 ( 1 x) = ( 6 x) dy dx = 4 atau eringkali dijumpai bentuk permukaan bermuka dua ( mempunyai dua muka / sisi), secara fisis kita dapat menghitung besarnya garis gaya ( fluks ) dari gaya / lapangan vektor F( x,y,z ) = f( x,y,z ) i + g( x,y,z ) j + h ( x,y,z ) k yang menembus permukaan menggunakan integral permukaan. Misal merupakan permukaan yang mempunyai dua sisi yang dinyatakan dengan z = f ( x,y ). Maka besar garis gaya ( fluks ) dari gaya F( x,y,z ) = f( x,y,z ) i + g( x,y,z ) j + h ( x,y,z ) k menembus permukaan dinyatakan oleh : ( x y ) fluks F = F n da = f f g f + h da Contoh 9 Hitung besar garis gaya ( fluks ) dari F ( x,y,z ) = -y i + x j yang menembus permukaan yang merupakan bagian dari bidang z = 8x - 4y - 5 yang terletak di atas segitiga dengan titik sudut (,, ), (,1, ) dan ( 1,, ). Jawab: Proyeksi pada bidang XOY, = { x, y x 1, y x + 1 }. 1 x+ 1 ( x y ) fluks F = F n da = f f g f + g da = y 8 x 4 dy dx = atu cara dikenalkan untuk menentukan besar garis gaya ( fluks ) dari gaya F yang menembus permukaan. Bila permukaan bermuka dua yang tertutup dan menutupi volume V maka besar fluks dari F dicari menggunakan teorema divergensi. Teorema ivergensi Misal merupakan permukaan padat yang menutupi volume V. Maka integral permukaan dari lapangan vektor F( x,y,z ) = f( x,y,z ) i + g( x,y,z ) j + h ( x,y,z ) k atas anang Mursita ekolah Tinggi Teknologi Telkom, Bandung

Matematika asar permukaan atau besarnya fluks dari F yang menembus permukaan dapat diselesaikan menggunakan integral rangkap tiga, yaitu : F n da = div F dv Vektor normal n diambil yang mengarah keluar. Teorema di atas lebih dikenal dengan Teorema ivergensi Gauss ( Teorema Gauss ). Contoh 9 Hitung F a. F( x,y,z ) = ( x - z) i + x y j - x z k dan merupakan daerah yang dibatasi oleh x =, x = 1, y =, y = 1, z = dan z = 1 div F = f + g + h = + x xz x y z = { x, y, z x 1, y 1, z 1 } ( ), F n da = div F dv = + x xz dx dy dz = 1 1 1 Contoh 1 Hitung besar fluks dari gaya F( x,y,z ) = 4x i - y j + z k yang menembus permukaan yang dibatasi oleh x + y = 4, z = dan z =. div F = f + g + h = 4 4y + z, x y z {(,, ), 4 4, } = x y z x x y x z ( y ) ( 4 4 4 ) F n da = div F dv = y + z dy dx dz 4 x 4 x 4 x = 4 4 4 + 4z dy dx dz = 1π 18 11 6 Teorema tokes Misal permukaan terbuka bermuka dua dinyatakan oleh z = f(x,y) yang dibatasi oleh lengkungan / lintasan tutup sederhana C. Maka integral dari F( x,y,z ) = f( x,y,z ) i + anang Mursita ekolah Tinggi Teknologi Telkom, Bandung

Matematika asar g( x,y,z ) j + h ( x,y,z ) k atas lengkungan / lintasan C dalam arah positif $ dapat dinyatakan sebagai integral permukaan dari curl F atas berikut. C F dr = curl F n da Normal n ditentukan dari normalisasi gradien dari permukaan yang dinyatakan secara f ( x,y,z) implisit, f ( x,y,z ) =, yaitu n =. f x,y,z Contoh 11 iketahui lapangan vektor F( x,y,z ) = y i - x z j + y z k dan permukaan paraboloida z = x + y dibatasi oleh z = dengan lintasan C merupakan kelilingnya. Gunakan teorema tokes untuk menghtiung curl F n da Lintasan C, x + y = 4, z = atau x = cos t, y = sin t, z = dengan t π. π ( sin ) ( sin ) ( cos ) curl F n da = F dr = y dx xz dy + yz dz = t t t dt C C = 1π oal Latihan ( Nomor 1 sd ) elesaikan integral F 1. F( x,y,z ) = i + x j + x y z k dan permukaan dinyatakan oleh daerah yang dibatasi z = xy, x y dan y 1. F( x,y,z ) = cosh x i + sinh y k dan permukaan dinyatakan oleh daerah yang dibatasi z = x + y, y x dan x 1.. F( x,y,z ) = x i - x j + y z k dan permukaan dinyatakan oleh daerah yang dibatasi z = x + y, x y dan y 1. ( Nomor 4 sd 6 ) Hitung besar fluks dari gaya F yang menembus permukaan bila 4. F( x,y,z ) = ( 9 - x ) j dan permukaan merupakan bagian bidang x + y + 6z = 6 yang terletak di oktan pertama. 5. F( x,y,z ) = y i - x j + k dan permukaan ditentukan oleh z = 1 y x 5, $ Lintasan C mempunyai arah positif bila seseorang berjalan menyusuri lintasan tersebut maka permukaan selalu terletak di sebelah kirinya. anang Mursita ekolah Tinggi Teknologi Telkom, Bandung

Matematika asar 1 6. F( x,y,z ) = i + 5 j + k dan permukaan adalah bagian dari z = ( x + y ) terletak di dalam tabung x + y = 1. ( Nomor 7 sd 1 ) Gunakan teorema divergensi gauss untuk menghitung F / yang 7. F( x,y,z ) = z i + x j + y k dan permukaan ditentukan oleh z 9 x y 8. F( x,y,z ) = x i + y j + z k dan permukaan berupa kubus x 1, y 1, z 1 9. F( x,y,z ) = x i - y j + 4z k dan permukaan dinyatakan oleh x + y + z 9 1. F( x,y,z ) = xyz k dan permukaan merupakan tetrahedron yang dibatasi oleh bidang x =, y =, z = dan x + y + z =1 ( Nomor 11 sd 1 ) Gunakan teorema tokes untuk menghitung curl F n da 11. F( x,y,z ) = xy i + yz j + xz k dan merupakan segitiga dengan titik sudut (,, ), ( 1,, ) dan (,,1 ) 1. F( x,y,z ) = yz i + xz j + z k dan merupakan bagian bola x + y + z = 16 yang terletak di bawah bidang z =. 1. F( x,y,z ) = ( z -y ) i + ( z + x ) j - ( x + y ) k dan merupakan bagian paraboloida z = 1 - x - y yang terletak di atas bidang XOY. anang Mursita ekolah Tinggi Teknologi Telkom, Bandung