TEOREMA FUNDAMENTAL PADA KALKULUS VEKTOR

dokumen-dokumen yang mirip
BAB II DASAR TEORI. 2.1 Persamaan Kontinuitas dan Persamaan Gerak

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

ANALISIS VEKTOR. Aljabar Vektor. Operasi vektor

Karena hanya mempelajari gerak saja dan pergerakannya hanya dalam satu koordinat (sumbu x saja atau sumbu y saja), maka disebut sebagai gerak

Distribusi Tekanan pada Fluida

Fisika Umum Suyoso Kinematika MEKANIKA

KINEMATIKA. Fisika. Tim Dosen Fisika 1, ganjil 2016/2017 Program Studi S1 - Teknik Telekomunikasi Fakultas Teknik Elektro - Universitas Telkom

Fisika Dasar 9/1/2016

Gerak rotasi: besaran-besaran sudut

BAB II PENGANTAR SOLUSI PERSOALAN FISIKA MENURUT PENDEKATAN ANALITIK DAN NUMERIK

Kalkulus Multivariabel I

2.2 kinematika Translasi

Dinamika Rotasi, Statika dan Titik Berat 1 MOMEN GAYA DAN MOMEN INERSIA

Ringkasan Kalkulus 2, Untuk dipakai di ITB 36

KINEMATIKA GERAK 1 PERSAMAAN GERAK

Pembahasan a. Kecepatan partikel saat t = 2 sekon (kecepatan sesaat) b. Kecepatan rata-rata partikel saat t = 0 sekon hingga t = 2 sekon

KALKULUS MULTIVARIABEL II

DEPARTMEN IKA ITB Jurusan Fisika-Unej BENDA TEGAR. MS Bab 6-1

2.1 Fungsi Vektor Kurva Vektor 29

3. ORBIT KEPLERIAN. AS 2201 Mekanika Benda Langit. Monday, February 17,

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

DIKTAT KULIAH KALKULUS PEUBAH BANYAK (IE-308)

1/24 FISIKA DASAR (TEKNIK SIPIL) FLUIDA. menu. Mirza Satriawan. Physics Dept. Gadjah Mada University Bulaksumur, Yogyakarta

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

Integral yang berhubungan dengan kepentingan fisika

(A) 3 (B) 5 (B) 1 (C) 8

Malang, Agustus Penyusun

BAB II VEKTOR DAN GERAK DALAM RUANG

Hukum Newton pada Aliran Fluida Applica'on of Newton s Second Law to a Flowing Fluid. Fisika untuk Teknik Sipil 1

Gambar 7.1 Sebuah benda bergerak dalam lingkaran yang pusatnya terletak pada garis lurus

BAB 6 PERCEPATAN RELATIF

Gerak Melingkar Pendahuluan

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

Integral Garis. Sesi XIII INTEGRAL 12/7/2015

PENGERTIAN KINEMATIKA

BAB III PEMODELAN PERSAMAAN INTEGRAL PADA ALIRAN FLUIDA

Teorema Divergensi, Teorema Stokes, dan Teorema Green

GERAK MELINGKAR. = S R radian

10 Grafik Sudut Deviasi Bangun Datar

1 Sistem Koordinat Polar

BAB II DASAR TEORI. Aliran hele shaw..., Azwar Effendy, FT UI, 2008

MA1201 MATEMATIKA 2A Hendra Gunawan

MODUL KULIAH : MEKANIKA FLUIDA DAN HIROLIKA

GERAK MELINGKAR. Gerak Melingkar Beraturan

III. KINEMATIKA PARTIKEL. 1. PERGESERAN, KECEPATAN dan PERCEPATAN

BENDA TEGAR FISIKA DASAR (TEKNIK SISPIL) Mirza Satriawan. menu. Physics Dept. Gadjah Mada University Bulaksumur, Yogyakarta

GERAK LURUS Standar Kompetensi Menerapkan konsep dan prinsip dasar kinematika dan dinamika benda titik.

K 1. h = 0,75 H. y x. O d K 2

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

8. Nilai x yang memenuhi 2 log 2 (4x -

Berdasarkan lintasannya, benda bergerak dibedakan menjadi tiga yaitu GERAK MELINGKAR BERATURAN

GERAK MELINGKAR BERATURAN

1/32 FISIKA DASAR (TEKNIK SIPIL) KINEMATIKA. menu. Mirza Satriawan. Physics Dept. Gadjah Mada University Bulaksumur, Yogyakarta

A x pada sumbu x dan. Pembina Olimpiade Fisika davitsipayung.com. 2. Vektor. 2.1 Representasi grafis sebuah vektor

Rumus Minimal. Debit Q = V/t Q = Av

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Kumpulan soal-soal ujian tengah dan akhir semester genap, 2005/2006 Saat Angkatan 2005 semester II

SP FISDAS I. acuan ) , skalar, arah ( ) searah dengan

Momen Inersia. distribusinya. momen inersia. (karena. pengaruh. pengaruh torsi)

Kalkulus Multivariabel I

FIsika DINAMIKA ROTASI

Matematika Teknik Dasar-2 11 Aplikasi Integral - 2. Sebrian Mirdeklis Beselly Putra Teknik Pengairan Universitas Brawijaya

Jika sebuah sistem berosilasi dengan simpangan maksimum (amplitudo) A, memiliki total energi sistem yang tetap yaitu

FISIKA UNTUK UNIVERSITAS JILID I ROSYID ADRIANTO

BAB II LANDASAN TEORI. A. Tinjauan Pustaka. 1. Vektor

Kinematika Gerak KINEMATIKA GERAK. Sumber:

Matematika Dasar INTEGRAL PERMUKAAN

KINEMATIKA. A. Teori Dasar. Besaran besaran dalam kinematika

BAB 1 BESARAN VEKTOR. A. Representasi Besaran Vektor

Bab 1 Vektor. A. Pendahuluan

Bab 6 Momentum Sudut dan Rotasi Benda Tegar

Fisika Dasar I (FI-321)

1. (25 poin) Sebuah bola kecil bermassa m ditembakkan dari atas sebuah tembok dengan ketinggian H (jari-jari bola R jauh lebih kecil dibandingkan

Mempelajari grafik gerak partikel zat cair tanpa meninjau gaya penyebab gerak tersebut.

KALKULUS INTEGRAL 2013

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

MEKANIKA. Oleh WORO SRI HASTUTI DIBERIKAN PADA PERKULIAHAN KONSEP DASAR IPA. Pertemuan 5

BAB 2 LANDASAN TEORITIS PERMASALAHAN

Transformasi Geometri Sederhana

Fisika Umum (MA-301) Topik hari ini: Getaran dan Gelombang Bunyi

Soal-Jawab Fisika Teori OSN 2013 Bandung, 4 September 2013

TRY OUT MATEMATIKA PAKET 2A TAHUN 2010

PREDIKSI UAN MATEMATIKA SESUAI KISI-KISI PEMERINTAH

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR MODUL 5 MOMEN INERSIA

BESARAN VEKTOR. Gb. 1.1 Vektor dan vektor

Saat mempelajari gerak melingkar, kita telah membahas hubungan antara kecepatan sudut (ω) dan kecepatan linear (v) suatu benda

( ) 2. Nilai x yang memenuhi log 9. Jadi 4x 12 = 3 atau x = 3,75

Fluida atau zat alir adalah zat yang dapat mengalir. Zat cair dan gas adalah fluida. Karena jarak antara dua partikel di dalam fluida tidaklah tetap.

(D) 2 x < 2 atau x > 2 (E) x > Kurva y = naik pada

SOAL PREDIKSI UJIAN NASIONAL MATEMATIKA IPA Paket 1. . Nilai dari b. . Jika hasil dari

2. Untuk interval 0 < x < 360, nilai x yang nantinya akan memenuhi persamaan trigonometri cos x 2 sin x = 2 3 cos adalah

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

Istiyanto.Com Media Belajar dan Berbagi Ilmu

MATERI PELATIHAN GURU FISIKA SMA/MA

UJIAN NASIONAL TAHUN PELAJARAN 2007/2008 MATEMATIKA (D10) SMA/MA - PROGRAM STUDI IPA KODE : P 15 UTAMA

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

A. 3 x 3 + 2x + C B. 2x 3 + 2x + C. C. 2 x 3 + 2x + C. D. 3 x 3 + 2x + C. E. 3 x 3 + 2x 2 + C A. 10 B. 20 C. 40 D. 80 E. 160

Pertemuan Minggu ke Keterdiferensialan 2. Derivatif berarah dan gradien 3. Aturan rantai

Pengantar Oseanografi V

Soal Babak Penyisihan OMITS 2008

Transkripsi:

TEOREMA FUNDAMENTAL PADA KALKULUS VEKTOR Interpretasi Geometri dari Derivatif Vektor Jika C adalah kurva yang dinyatakan dalam bentuk fungsi vektor r(t) = x(t)i + y(t)j + z(t)k maka:. Derivatif dari kurva C di P, atau r'(t) dr(t) dt dx(t) dt i dy(t) dt j dz(t) dt k merupakan vektor singgung (tangent vektor) dari kurva C di P. Silahkan KLIK KIRI Hal dari 6

. u r'(t) r(t) merupakan vektor singgung satuan (unit tangent) r (t) P t = t 0 C : r(t) b 3. i r'(t) r'(t) panjang kurva C, a t b (length of a a curve) Hal dari 6

t 4. s(t) r'(t) r'(t) panjang busur a t (arc length of acurve) a CONTOH : Diberikan fungsi vektor dari kurva yang berbentuk lingkaran sebagai berikut: r(t) = cos t i + sin t j 0 t, maka: a. vektor singgung dari kurva di t adalah r'(t) sin t i i cost j t Hal 3 dari 6

b. u i i i i c. Panjang busur lingkaran (keliling lingkaran): s 0 r'(t) r'(t) dt 0 sin t 4 cost dt t 0 4 Hal 4 dari 6

Penggunaan Curl Dalam gerak rotasi Misalkan sebuah benda berputar uniform dengan kecepatan sudut (konstan), mengelilingi sumbu l. v Ω R r θ l O Didefinisikan vektor kecepatan sudut Ω, sejajar sumbu l dengan arah mengikuti arah majunya sekrup putar kanan terhadap gerakan benda Hal 5 dari 6

Jika R adalah vektor dari titik 0 di l ke sembarang titik P pada benda, maka : radius putar titik P : r R sin sehingga kecepatan linier titik P v R sin R sin R Vektor v ini mempunyai arah bidang yang dibentuk oleh Ω dan R, sehingga Ω, R, dan v membentuk sistem sekrup putar kanan. Hal 6 dari 6

Dengan demikian Ω R, selain memberikan besar nilai v juga menentukan arah dari vektor v. Jika titik 0 merupakan pusat koordinat, maka: R = x i + y j + z k Ω = Ω i + Ω j + Ω 3 k Sehingga diperoleh v = Ω R k x y j z x i y z z y x k j i z k + y j + x i k + j + i R v 3 3 3 3 Hal 7 dari 6

dan Curl v v i x j y k z z y x z y x 3 3 = Ω i + Ω j + Ω 3 k = Ω Jadi, kecepatan sudut dari sebuah benda yang bergerak uniform = curl dari kecepatan lintas sembarang titik. Hal 8 dari 6

Penggunaan Difergensi Dalam aliran fluida Perhatikan suatu aliran non-steady state dari fluida termampatkan (compressible fluid), misalnya gas atau uap dalam suatu ruangan Karena termampatkan, maka besarnya densitas massa (massa persatuan volume) akan tergantung pada koordinat x, y, dan z Dan karena alirannya non-steady state maka juga tergantung pada t (berubah-ubah dari waktu ke waktu). Misalkan v(x,y,z) = v i + v j + v 3 k adalah vektor kecepatan sesaat dari partikel fluida di suatu titik (x, y, z) Hal 9 dari 6

Selanjutnya, ambil sembarang bagian volume yang sangat kecil dari ruangan tersebut, misalkan volume W seperti dalam gambar berikut ρv 3 + Δρv 3 ρv z ρv Δz Δy ρv + Δρv 0 Δx ρv + Δρv ρ v 3 x y Hal 0 dari 6

Karena terdapat aliran fluida yang compressible dalam ruangan tersebut, maka dalam volume W juga akan terjadi perubahan massa fluida Untuk mengukur besarnya perubahan massa fluida dalam ruang dengan volume W, bisa dilakukan dengan mengukur besarnya selisih massa fluida sebelum masuk dan saat meninggalkan ruang W persatuan waktu Jika, massa fluida yang melewati salah satu sisi dari ruang W selama Δt [komponen vektor kecepatan yang dengan masing-masing sisi W] ρ [luas permukaan sisi tersebut] [Δt) = fluks massa fluida pada masing-masing sisi ruang W Hal dari 6

Maka, untuk menghitung besarnya perubahan massa fluida yang melalui ruang W, bisa dilakukan dengan menghitung jumlah fluks massa yang keluar dikurangi dengan jumlah fluks massa yang masuk dari masingmasing sisi ruang W Fluks massa yang masuk selama Δt melalui: sisi kiri = ρv Δx Δz Δt sisi belakang = ρv Δy Δz Δt sisi bawah = ρv 3 Δx Δy Δt Fluks massa yang keluar selama Δt melalui: sisi kanan = (ρv + ρv) Δx Δz Δt sisi depan = (ρv + ρv) Δy Δz Δt sisi atas = (ρv3 + ρv3) Δx Δy Δt Hal dari 6

Jumlah selisih massa fluida persatuan waktu persatuan Volume adalah : p y z t p x z t x y z t p 3 x y t p x p y p z 3 Karena volume W diambil sangat kecil, maka : Δx 0 Δy 0 Δz 0 Hal 3 dari 6

Berarti, besarnya perubahan massa fluida persatuan waktu persatuan volume dalam ruangan = p div p k p j p i p k z j y i x z p y p x p lim 3 3 0 x 0 y 0 x Hal 4 dari 6

Sementara itu, telah diketahui bahwa besarnya perubahan massa fluida persatuan waktu persatuan volume akan sama dengan laju perubahan (penurunan) densitas massa persatuan waktu, atau t Jadi div p t div t p 0 merupakan persamaan kontinuitas dari aliran non-steady state dari fluida termampatkan. Hal 5 dari 6

Jika alirannya steady state, yang berarti bahwa densitas massanya tidak tergantung pada t, maka : t 0 div p 0 merupakan kontinuitas untuk aliran teady state dari fluida termampatkan (compressible). Hal 6 dari 6