BAB 8 PERSAMAAN DIFERENSIAL BIASA

dokumen-dokumen yang mirip
BAB IV METODA RUNGE-KUTTA ORDE 4 PADA MODEL ALIRAN FLUIDA YANG TERGANGGU

BAB 4 PERHITUNGAN NUMERIK

KONSEP DASAR. Latar belakang Metode Numerik Ilustrasi masalah numerik Angka signifikan Akurasi dan Presisi Pendekatan dan Kesalahan

BAB 2 RESPONS FUNGSI STEP PADA RANGKAIAN RL DAN RC. Ir. A.Rachman Hasibuan dan Naemah Mubarakah, ST

Created by Simpo PDF Creator Pro (unregistered version)

BAB 5 ENTROPI PADA MATRIKS EMISI MODEL MARKOV TERSEMBUNYI

BAB I PENDAHULUAN FASILKOM-UDINUS T.SUTOJO RANGKAIAN LISTRIK HAL 1

Bab 2 AKAR-AKAR PERSAMAAN

SOLUSI SISTEM PERSAMAAN DIFFERENSIAL NON LINEAR MENGGUNAKAN METODE EULER BERBANTUAN PROGRAM MATLAB SKRIPSI

Pendahuluan. 0 Dengan kata lain jika fungsi tersebut diplotkan, grafik yang dihasilkan akan mendekati pasanganpasangan

9. TEKNIK PENGINTEGRALAN

BAB III THREE STAGE LEAST SQUARE. Sebagaimana telah disinggung pada bab sebelumnya, salah satu metode

APLIKASI STRUKTUR GRUP YANG TERKAIT DENGAN KOMPOSISI TRANSFORMASI PADA BANGUN GEOMETRI. Mujiasih a

( ) STUDI KASUS. ò (, ) ( ) ( ) Rataan posteriornya adalah = Rataan posteriornya adalah (32)

Hidden Markov Model. Oleh : Firdaniza, Nurul Gusriani dan Akmal

ANaLISIS - TRANSIEN. A B A B A B A B V s V s V s V s. (a) (b) (c) (d) Gambar 1. Proses pemuatan kapasitor

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Penelitian ini dilaksanakan di SMP Negeri 7 Gorontalo pada tahun ajaran 2012/2013

APLIKASI INVERSI NON LINIER DENGAN PENDEKATAN LINIER UNTUK MENENTUKAN HIPOSENTER (CONTOH KASUS DI G. KELUD)

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

Darpublic Nopember 2013

PERENCANAAN PERSEDIAAN DAN PENGENDALIAN BAHAN BAKU DI PABRIK PRODUK BETON PT WIJAYA KARYA BETON, BOGOR

BAB II LANDASAN TEORI

Sudaryatno Sudirham. Analisis Rangkaian Listrik Di Kawasan Waktu

Pengenalan Aksara Pallawa dengan Model Hidden Markov

BAB III SKEMA NUMERIK

PENDUGAAN STATISTIK AREA KECIL DENGAN METODE EMPIRICAL CONSTRAINED BAYES 1

PERSAMAAN DIFERENSIAL BIASA

IMPLEMENTASI INTERPOLASI LAGRANGE UNTUK PREDIKSI NILAI DATA BERPASANGAN DENGAN MENGGUNAKAN MATLAB

PEMAHAMAN METODE NUMERIK MENGGUNAKAN PEMPROGRMAN MATLAB (Studi Kasus : Metode Secant)

\ DANA ALOKASI DESA DENGAN RAHMAT TUHAN YANG MAHA ESA

PENGEMBANGAN MODEL MATEMATIS UNTUK OPTIMASI PERENCANAAN PRODUKSI MINUMAN MARIMAS

PERBAIKAN ASUMSI KLASIK

U J I A N A K H I R S E M E S T E R M A T E M A T I K A T E K N I K

Catatan Kuliah 12 Memahami dan Menganalisa Optimisasi dengan Kendala Ketidaksamaan

Penggunaan Metode Modified Unit Decommitment (MUD) untuk Penjadwalan Unit-Unit Pembangkit Pada Sistem Kelistrikan Jawa - Bali

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. membahas analisis deret waktu, diagram kontrol Shewhart, Average Run Length

Deret Taylor & Diferensial Numerik. Matematika Industri II

PENGGUNAAN METODE MODIFIED UNIT DECOMMITMENT (MUD) UNTUK PENJADWALAN UNIT-UNIT PEMBANGKIT PADA SISTEM KELISTRIKAN JAWA - BALI

BAB III FUNGSI MAYOR DAN MINOR. Pada bab ini akan dibahas konsep-konsep dasar dari fungsi mayor dan fungsi

Analisis Jalur / Path Analysis

Bab 3 Analisis Ralat. x2 x2 x. y=x 1 + x 2 (3.1) 3.1. Menaksir Ralat

BUPATI PACITAN. i PERATURAN BUPATI PACITAN ; NOMOR 5" TAHUN 2008 TENTANG

CONTOH SOAL #: PENYELESAIAN PERSAMAAN DIFERENSIAL BIASA. dx dengan nilai awal: y = 1 pada x = 0. Penyelesaian: KASUS: INITIAL VALUE PROBLEM (IVP)

Penerapan Metode Runge-Kutta Orde 4 dalam Analisis Rangkaian RLC

III PEMBAHASAN. merupakan cash flow pada periode i, dan C. berturut-turut menyatakan nilai rata-rata dari V. dan

Jumlah kasus penderita penyakit Demam Berdarah Dengue (DBD) di Kota Surabaya tahun

ANALISIS DATA KATEGORIK (STK351)

NILAI AKUMULASI DARI SUATU CASH FLOW DENGAN TINGKAT BUNGA BERUBAH BERDASARKAN FORMULA FISHER

BAB 3 PENYELESAIAN NUMERIK MODEL ADVEKSI-DISPERSI DENGAN IMPLEMENTASI SPREADSHEET

SOLUSI SISTEM PERSAMAAN DIFERENSIAL PARSIAL DENGAN MENGGUNAKAN METODE PERTURBASI HOMOTOPI DAN METODE DEKOMPOSISI ADOMIAN

NILAI TOTAL TAK TERATUR TOTAL DARI GABUNGAN TERPISAH GRAF RODA DAN GRAF BUKU SEGITIGA

BAB 2 LANDASAN TEORI. Universitas Sumatera Utara

PENENTUAN EOQ TERHADAP PRODUK AVTUR DI LANUD HUSEIN SASTRANEGARA BANDUNG

TEORI KESALAHAN (GALAT)

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB 3 PEMBAHASAN. 3.1 Prosedur Penyelesaian Masalah Program Linier Parametrik Prosedur Penyelesaian untuk perubahan kontinu parameter c

Integral dan Persamaan Diferensial

Di bidang ekonomi tidak semua informasi dapat diukur secara kuantitatif. Peubah dummy digunakan untuk memperoleh informasi yang bersifat kualitatif

BAB III MINIMUM COVARIANCE DETERMINANT. Sebagaimana telah disinggung pada bab sebelumnya, salah satu metode

BAB 1 PENDAHULUAN. Pertumbuhan dan kestabilan ekonomi, adalah dua syarat penting bagi kemakmuran

BAB VB PERSEPTRON & CONTOH

BAB III METODE PENELITIAN. Sebelum dilakukan penelitian, langkah pertama yang harus dilakukan oleh

1. Mistar A. BESARAN DAN SATUAN

BAB 2 LANDASAN TEORI

BAB II LANDASAN TEORI

! BUPATI PACriAN j PERATURAN BUPATI PACITAN NOMOR 18 TAHUN 2013

MODEL PERSAMAAN DIFERENSIAL ELEKTROKARDIOGRAM DENGAN INTERVAL DENYUT BERDISTRIBUSI GAMMA

BAB III METODE PENELITIAN. Metode penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode

Line Transmisi. Oleh: Aris Heri Andriawan ( )

BAB I PENDAHULUAN. Analisis regresi merupakan metode statistika yang digunakan untuk

PRAKTIKUM 6 Penyelesaian Persamaan Non Linier Metode Newton Raphson Dengan Modifikasi Tabel

BAB III METODE PENELITIAN. Metode penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode

P n e j n a j d a u d a u l a a l n a n O pt p im i a m l a l P e P m e b m a b n a g n k g i k t Oleh Z r u iman

BAB V PENGEMBANGAN MODEL FUZZY PROGRAM LINIER

BAB III ANALISIS INTERVENSI. Analisis intervensi dimaksudkan untuk penentuan jenis respons variabel

Peramalan Jumlah Penumpang Kereta Api Kelas Ekonomi Kertajaya Menggunakan ARIMA dan ANFIS

ε adalah error random yang diasumsikan independen, m X ) adalah fungsi

PERSAMAAN GERAK VEKTOR SATUAN. / i / = / j / = / k / = 1

E-book Statistika Gratis... Statistical Data Analyst. Uji Asumsi Klasik Regresi Linear

( L ). Matriks varians kovarians dari

PENGURUTAN DATA. A. Tujuan

' PERATURAN BUPATI PACITAN I NOMOR 4 TAHUN 2012 PEMBERIAN BANTUAN PERALATAN DAN/ATAU MESIN BAGI INDUSTRI KECIL DAN MENENGAH KABUPATEN PACITAN

U JIAN A KHIR S EMESTER M ATEMATIKA T EKNIK

BAB 1 PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

Konferensi Nasional Sistem dan Informatika 2008; Bali, November 15, 2008

v dan persamaan di C menjadi : L x L x

ANALISIS REGRESI. Catatan Freddy

BAB III METODE PENELITIAN. Pada penelitian ini, penulis memilih lokasi di SMA Negeri 1 Boliyohuto khususnya

Dalam sistem pengendalian berhirarki 2 level, maka optimasi dapat. dilakukan pada level pertama yaitu pengambil keputusan level pertama yang

Fisika Modern. Persamaan Schroodinger dan Fingsi Gelombang

PROSES STOKASTIK KELAHIRAN-KEMATIAN DENGAN DUA JENIS KELAMIN SECARA KELOMPOK PADA PROSES YULE- FURRY. Samsuryadi

BAB 2 LANDASAN TEORI. estimasi, uji keberartian regresi, analisa korelasi dan uji koefisien regresi.

REGRESI DAN KORELASI. Penduga Kuadrat Terkecil. Penduga b0 dan b1 yang memenuhi kriterium kuadrat terkecil dapat ditemukan dalam dua cara berikut :

Penerapan Statistika Nonparametrik dengan Metode Brown-Mood pada Regresi Linier Berganda

BAB 2 LANDASAN TEORI

BAB III METODE PENELITIAN. sebuah fenomena atau suatu kejadian yang diteliti. Ciri-ciri metode deskriptif menurut Surakhmad W (1998:140) adalah

PENERAPAN FUZZY MULTI CRITERIA DECISION MAKING UNTUK MENENTUKAN PEMBERIAN BEASISWA

BAB IV PEMBAHASAN MODEL

BAB I PENDAHULUAN. Semakin tinggi penerimaan Pajak di Indonesia, semakin tinggi pula kualitas

III. METODE PENELITIAN

Transkripsi:

Maa kulah KOMPUTASI ELEKTRO BAB 8 PERSAMAAN DIFERENSIAL BIASA Persamaan dferensal dapa dbedakan menjad dua macam erganung pada jumlah varabel bebas. Apabla persamaan ersebu mengandung hana sau varabel bebas, persamaan dsebu dengan persamaan dferensal parsal. Deraja (order) dar persamaan denukan oleh deraja erngg dar urunanna. Sebaga conoh persamaan dferensal basa d bawah n adalah berorder sau, karena urunan ernggna adalah urunan perama. d Sedang persamaan dferensal basa berorder dua mengandung urunan kedua sebaga urunan ernggna, seper benuk d bawah n: d 0 d Conoh persamaan dferensal parsal dengan varabel bebas dan adalah: Penelesaan persamaan dferensal adalah suau fungs ang memenuh persamaan dferensal dan juga memenuh konds awal ang dberkan pada persamaan ersebu. D dalam penelesaan persamaan dferensal secara anals, basana dcar penelesaan umum ang mengandung konsana sembarang dan kemudan mengevaluas konsana ersebu sedemkan sehngga haslna sesua dengan konds awal. Meode penelesaan persamaan dferensal secara anals erbaas pada persamaan-persamaan dengan benuk erenu, dan basana hana unuk menelesakan persamaan lner dengan koefsen konsan. Msalkan suau persamaan dferensal basa berorder sau, sebaga berku: d (8.) Penelesaan dar persamaan ersebu adalah: C e (8.) ang memberkan banak fungs unuk berbaga nla koefsen C. Gambar 8., menunjukkan beberapa kemungknan dar penelesaan persamaan (8.), ang erganung pada nla C. Unuk mendapakan penelesaan unggal dperlukan nformas ambahan, msalna nla () dan aau urunanna pada nla erenu. Unuk persamaan order n basana dperlukan n konds unuk mendapakan penelesaan unggal (). Apabla semua n konds dberkan pada nla ang sama (msalna 0), maka permasalahan dsebu dengan problem nla awal. Apabla dlbakan lebh dar sau nla, permasalahan dsebu dengan problem nla baas. Msalna persamaan (8.), dsera konds awal au = 0, nla = aau: Jurusan Teknk Elekro ISTA Yogakara 95

Maa kulah KOMPUTASI ELEKTRO ( 0) (8.) Subsuskan persamaan (8.) ke dalam persamaan (8.) memberkan: aau C e C = 0 Dengan demkan penelesaan unggal ang memenuh persamaan: adalah: d ( 0) e Gambar 8.. Penelesaan persamaan d Meode penelesaan numerk dak ada baasan mengena benuk persamaan dferensal. Penelesaan berupa abel nla-nla numerk dar fungs unuk berbaga varabel bebas. Penelesaan suau persamaan dferensal dlakukan pada k-k ang denukan secara beruruan. Unuk mendapakan hasl ang lebh el maka jarak (nerval) anara k-k ang beruruan ersebu dbua semakn kecl. Penelesaan persamaan (8.) dan persamaan (8.) adalah mencar nla sebaga fungs dar. Persamaan dferensal memberkan kemrngan kurve pada seap k sebaga fungs dan. Hungan dmula dar nla awal ang dkeahu, msalna d k (0, 0). Kemudan dhung kemrngan kurve (gars snggung) d k ersebu. Berdasar nla 0 d k 0 dan kemrngan fungs d k-k ersebu dapa dhung nla d k ang berjarak dar 0. Selanjuna k (, ) ang elah dperoleh ersebu dgunakan unuk menghung nla d k ang berjarak dar. Prosedur hungan ersebu dulang lag unuk mendapakan nla selanjuna, seper pada Gambar 8.. Jurusan Teknk Elekro ISTA Yogakara 96

Maa kulah KOMPUTASI ELEKTRO Gambar 8.. Penelesaan numerk persamaan dferensal 8. Meode Sau Langkah Akan dselesakan persamaan dferensal basa dengan benuk sebaga berku: d f (, ) Persamaan ersebu dapa ddeka dengan benuk berku: d Δ f (, ) aau f (, )( ) aau Φ (8.) dengan adalah perkraan kemrngan ang dgunakan unuk eksrapolas dar nla ke + ang berjarak au selsh anara = +. Persamaan daas dapa dgunakan unuk menghung langkah nla secara berahap. Semua meode sau langkah dapa duls dalam benuk umum ersebu. Perbedaan dar beberapa meode ang ada adalah ddalam cara mengesmas kemrngan. 8. Meode Euler Meode Euler adalah salah sau dar meode sau langkah ang palng sederhana. D bandng dengan beberapa meode lanna, meode n palng kurang el. Namun demkan meode n perlu dpelajar mengnga kesederhanaanna dan mudah pemahamanna sehngga memudahkan dalam mempelajar meode lan ang lebh el. Meode Euler dapa durunkan dar Dere Talor: '! ''!... Jurusan Teknk Elekro ISTA Yogakara 97

Maa kulah KOMPUTASI ELEKTRO Apabla nla kecl, maka suku ang mengandung pangka lebh ngg dar adalah sanga kecl dan dapa dabakan, sehngga persamaan daas dapa duls menjad: ' (8.5) Dengan membandngkan persamaan (8.) dan persamaan (8.5) dapa dsmpulkan ' bahwa pada meode Euler, kemrngan = = f (, ), sehngga persamaan (8.5) dapa duls menjad: f (, ) (8.6) dengan =,,, Persamaan (8.6) adalah meode Euler, nla + dpredks dengan menggunakan kemrngan fungs (sama dengan urunan perama) d k unuk deksrapolaskan secara lner pada jarak sepanjang pas. Gambar 8., adalah penjelasan secara grafs dar meode Euler. Conoh soal: Selesakan persamaan d bawah n: d f (, ) (0). Gambar 8.. Meode Euler 0 8,5. dar = 0 sampa = dengan panjang langkah = 0,5 dan = 0,5. Penelesaan: Penelesaan eksak dar persamaan daas adalah: 0,5 0 8,5. Penelesaan numerk dlakukan secara berahap pada beberapa k ang beruruan. Dengan menggunakan persamaan (8.6), dhung nla + ang berjarak = 0,5 dar k awal au = 0. Unuk = 0 maka persamaan (8.6), menjad: f, ) 0 ( 0 0 Dar konds awal, pada = 0 nla fungs (0) =, sehngga: ( 0,5) (0) f (0 ;) 0,5. Jurusan Teknk Elekro ISTA Yogakara 98

Maa kulah KOMPUTASI ELEKTRO Kemrngan gars d k (0 ; 0) adalah: sehngga: d f (0 ; ) (0 ) (0 ) 0(0) 8,5 ( 0,5) 8,5(0,5) 5,5. 8,5. Nla eksak pada k = 0,5 adalah: (0,5) 0,5(0,5 ) (0,5 ) 0(0,5 ) 8,5(0,5),875. Jad kesalahan dengan meode Euler adalah:,875 5,5 00%,875 6,%. Pada langkah berkuna, au unuk =, persamaan (8.6) menjad: f (, ) (,0) (0,5) f (0,5 ; 5,5) 0,5 5,5 (0,5 ) (0,5 ) 0(0,5) 8,5 0,5 5,875. Hungan dlanjukan dengan prosedur daas dan haslna dberkan dalam Tabel 8., Unuk = 0,5, hungan dlakukan dengan prosedur daas dan haslna juga dberkan dalam Tabel 8.. Dalam conoh ersebu dengan nla berbeda, dapa dsmpulkan bahwa penggunaan ang lebh kecl akan memberkan hasl ang lebh el. Teap konsekuensna waku hungan menjad lebh lama. 8. Kesalahan Meode Euler Penelesaan numerk dar persamaan dferensal basa menebabkan erjadna dua pe kesalahan, au: ) Kesalahan pemoongan, ang dsebabkan oleh cara penelesaan ang dgunakan unuk perkraan nla, ) Kesalahan pembulaan, ang dsebabkan oleh keerbaasan jumlah angka (dg) ang dgunakan dalam hungan. Kesalahan pemoongan erdr dar dua bagan. Perama adalah kesalahan pemoongan lokal ang erjad dar pemakaan suau meode pada sau langkah. Kedua adalah kesalahan pemoongan menebar ang dmbulkan dar perkraan ang dhaslkan pada langkah-langkah berkuna. Gabungan dar kedua kesalahan ersebu dkenal dengan kesalahan pemoongan global. Besar dan sfa kesalahan pemoongan pada meode Euler dapa djelaskan dar dere Talor. Unuk u dpandang persamaan dferensal berbenuk: ' f (, ) (8.7) d dengan ', sedang dan adalah varabel bebas dan ak bebas. Penelesaan dar persamaan ersebu dapa dperkraan dengan dere Talor: Jurusan Teknk Elekro ISTA Yogakara 99

Maa kulah KOMPUTASI ELEKTRO n ' '' n... Rn (8.8)!! n! Apabla persamaan (8.7) dsubsuskan ke persamaan (8.8), akan menghaslkan:...!!! f (, ) f '(, ) f ''(, ) Rn (8.9) Tabel 8.. Hasl hungan dengan meode Euler 0,00 0,5 0,50 0,75,00,5,50,75,00,5,50,75,00,5,50,75,00 eksak,00000,56055,875,790,00000,5980,875,99805,00000,805,7875,80,00000,590,7875,055,00000 = 0,5 = 0,5 perk (%) perk (%),00000 -,00000 -,500,0 5,5000 6,,7969 9,85,99 6,99 5,87500 95,8,75,79,96875 5, 5,500 0,99,5569 60,,9 6,7,50000 5,00,500 56,5,5000,57,75000 7,7,679,05,7969 5,07 5,87500 6,88,875,09 5,6875 0,7 7,500 50,99 5,8679, 5,8069,66 7,00000, 5,00000 66,67 Perbandngan anara persamaan (8.6) dan persamaan (8.9) menunjukkan bahwa meode Euler hana memperhungkan dua suku perama dar ruas kanan persamaan (8.9). Kesalahan ang erjad dar meode Euler adalah karena dak memperhungkan sukusuku erakhr dar persamaan (8.9) au sebesar: f '(, ) f '' (, )... Rn (8.0)!! dengan adalah kesalahan pemoongan lokal eksak. Unuk ang sanga kecl, kesalahan seper ang dberkan oleh persamaan (8.0), adalah berkurang dengan berambahna order (order ang lebh ngg). Dengan demkan suku ang mengandung pangka lebh besar dar dua dapa dabakan, sehngga persamaan (8.0) menjad: a f '(, ) (8.)! dengan a adalah perkraan kesalahan pemoongan lokal. Jurusan Teknk Elekro ISTA Yogakara 00

Maa kulah KOMPUTASI ELEKTRO Conoh soal: Hung kesalahan ang erjad dar penggunaan meode Euler dalam conoh sebelumna pada langkah perama. Penelesaan: Kesalahan eksak dhung dengan persamaan (8.0). Oleh karena persamaan ang dselesakan adalah polnomal order maka kesalahan ang dperhungkan hana sampa suku ke ga, karena urunan keempa dar persamaan pangka ga adalah nol, sehngga persamaan (8.0) menjad: f '(, )! f '' (, )! f ''' (, )! Pada langkah perama berar = 0, sehngga nla urunan perama, kedua dan kega adalah: f '(, ) f '' (, ) f '''(, ) 6. ( 0) 6(0 ) (0) 0 (0). 0. Dengan demkan kesalahan ang erjad unuk = 0,5 adalah: (0,5 0 ) (0,5 ) (0,5 ) 6 Sedang = 0,5 kesalahanna adalah:,05. (0,5 0 ) (0,5 ) (0,5 ) 6 0,5655. Dengan menggunakan = 0,5 kesalahan ang erjad lebh kecl dbandng dengan penggunaan = 0,5. Kesalahan ersebu erjad pada langkah perama, dan akan meramba pada langkah-langkah berkuna, karena nla perkraan pada langkah perama (ang mempuna kesalahan) dgunakan sebaga dasar hungan pada langkah selanjuna. Jurusan Teknk Elekro ISTA Yogakara 0