Persamaan Differensial Biasa dengan Scilab. Komputasi dalam Bioteknologi

dokumen-dokumen yang mirip
CNH2G4/ KOMPUTASI NUMERIK

PERSAMAAN DIFFERENSIAL ORDE I. Nurdinintya Athari

Adalah : hubungan antara variabel bebas x, variabel

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang dan Permasalahan

PENGANTAR MATEMATIKA TEKNIK 1. By : Suthami A

BAB I KONSEP DASAR PERSAMAAN DIFERENSIAL

Persamaan Diferensial

BAB 2 LANDASAN TEORI

GROUP 1 ORDINARY DIFFERENTIAL HELEN P. SYIFA N. A. DITA W. A. LILIK H. HIDAYATUL M. AGUSYARIF R. N. RIDHO A. EQUATIONS

BAB III APLIKASI METODE EULER PADA KAJIAN TENTANG GERAK Tujuan Instruksional Setelah mempelajari bab ini pembaca diharapkan dapat: 1.

PERBANDINGAN SOLUSI MODEL GERAK ROKET DENGAN METODE RUNGE-KUTTA DAN ADAM- BASHFORD

Mata Kuliah :: Matematika Rekayasa Lanjut Kode MK : TKS 8105 Pengampu : Achfas Zacoeb

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

BAB II LANDASAN TEORI

KAJIAN SEJUMLAH METODE UNTUK MENCARI SOLUSI NUMERIK PERSAMAAN DIFERENSIAL

Nurdinintya Athari PERSAMAAN DIFFERENSIAL ORDE 2

BAB VIII PERSAMAAN DIFERENSIAL (PD)

PENYELESAIAN NUMERIK PERSAMAAN DIFERENSIAL LINEAR HOMOGEN DENGAN KOEFISIEN KONSTAN MENGGUNAKAN METODE ADAMS BASHFORTH MOULTON

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

BAB 1. KONSEP DASAR. d y ; 3x = d3 y ; y = 3 d y ; x = @u @z 5 6. d y = 7 y x Dalam bahan ajar ini pemba

BAB 1 PERSAMAAN DIFERENSIAL ORDER SATU

BAB 1 PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

Persamaan Diferensial Biasa

JAWABAN ANALITIK SEBAGAI VALIDASI JAWABAN NUMERIK PADA MATA KULIAH FISIKA KOMPUTASI ABSTRAK

METODE ITERASI SEDERHANA

TURUNAN FUNGSI IKA ARFIANI, S.T.

BAB I PENDAHULUAN. Akibatnya model matematika sistem dinamik mengandung derivative biasa

BANK SOAL METODE KOMPUTASI

BAB 4 IMPLEMENTASI DAN EVALUASI. digunakan dalam pengujian program perbandingan solusi numerik persamaan integral

Persamaan Diferensial Orde Satu

TURUNAN DALAM RUANG DIMENSI-n

Matematika Teknik I. Prasyarat : Kalkulus I, Kalkulus II, Aljabar Vektor & Kompleks

BAB 1 PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

TURUNAN FUNGSI IKA ARFIANI, S.T.

Pertemuan 1 dan 2 KONSEP DASAR PERSAMAAN DIFERENSIAL

KONSEP DASAR PERSAMAAN DIFERENSIAL

Bab II Model Lapisan Fluida Viskos Tipis Akibat Gaya Gravitasi

MODUL PRAKTIKUM FISIKA KOMPUTASI. Disusun Oleh:

Persamaan Diferensial

TINJAUAN MATA KULIAH... Kegiatan Belajar 2: PD Variabel Terpisah dan PD Homogen Latihan Rangkuman Tes Formatif

PEMODELAN SISTEM MEKANIS. Pemodelan & Simulasi TM06

BAB 1 PENDAHULUAN. perumusan persamaan integral tidak memerlukan syarat awal dan syarat batas.

DIKTAT PRAKTIKUM METODE NUMERIK

UJIAN AKHIR SEMESTER METODE NUMERIS I


BAB I PENDAHULUAN. Sepeda motor adalah alat tranportasi yang memiliki beberapa kelebihan

Fungsi dan Grafik Diferensial dan Integral

Sudaryatno Sudirham. Integral dan Persamaan Diferensial

DIKTAT. Persamaan Diferensial

PENYELESAIAN PERSAMAAN DIFFERENSIAL ORDE 1 - I

BAB I PENDAHULUAN. Kompetensi

Modul Praktikum Simulasi Fisika, PRAKTIKUM 1 SIMULASI GERAK JATUH BEBAS

GARIS BESAR PROGRAM PEMBELAJARAN (GBPP) UNIVERSITAS DIPONEGORO

perpindahan, kita peroleh persamaan differensial berikut :

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Perbandingan Penyelesaian Persamaan Diferensial Biasa Menggunakan Metode Backpropagation, Euler, Heun, dan Runge-Kutta Orde 4

PRISMA FISIKA, Vol. IV, No. 02 (2016), Hal ISSN :

BAB I PENDAHULUAN. Kompetensi

SOLUSI PERSAMAAN DIFFERENSIAL

Penggunaan Metode Numerik Untuk Mencari Nilai Percepatan Gravitasi

Respect, Professionalism, & Entrepreneurship. Mata Kuliah : Kalkulus Kode : CIV Turunan. Pertemuan 3, 4, 5, 6, 7

BAB I PENGERTIAN DASAR

BAB II PENGANTAR SOLUSI PERSOALAN FISIKA MENURUT PENDEKATAN ANALITIK DAN NUMERIK

RENCANA PEMBELAJARAN SEMESTER (RPS)

Bab 4 Simulasi Kasus dan Penyelesaian Numerik

BAB I PENDAHULUAN. keadaan dari suatu sistem. Dalam aplikasinya, suatu sistem kontrol memiliki tujuan

BAB II PERSAMAAN DIFERENSIAL BIASA

dy dx B. Tujuan Adapun tujuan dari praktikum ini adalah

Hendra Gunawan. 16 Oktober 2013

Persamaan Diferensial

Dari contoh di atas fungsi yang tak diketahui dinyatakan dengan y dan dianggap

Laporan Praktikum 9 Analisis Numerik

Catatan Kuliah MEKANIKA FLUIDA

II LANDASAN TEORI. dengan, 1,2,3,, menyatakan koefisien deret pangkat dan menyatakan titik pusatnya.

Darpublic Nopember 2013

MODUL MATEMATIKA II. Oleh: Dr. Eng. LILYA SUSANTI

Fungsi F disebut anti turunan (integral tak tentu) dari fungsi f pada himpunan D jika. F (x) = f(x) dx dan f (x) dinamakan integran.

Program Perkuliahan Dasar Umum Sekolah Tinggi Teknologi Telkom Persamaan Diferensial Orde II

Integral yang berhubungan dengan kepentingan fisika

1. Pengertian Usaha berdasarkan pengertian seharihari:

ANALISIS METODE DEKOMPOSISI SUMUDU DAN MODIFIKASINYA DALAM MENENTUKAN PENYELESAIAN PERSAMAAN DIFERENSIAL PARSIAL NONLINEAR

Hendra Gunawan. 23 April 2014

Universitas Indonusa Esa Unggul Fakultas Ilmu Komputer Teknik Informatika. Persamaan Diferensial Orde II

Menentukan Solusi Numerik Model Dinamik Suhu dan Tekanan Udara di Atmosfer Dengan Metode Runge Kutta Orde Empat

BAB I PENDAHULUAN. Tahap-tahap memecahkan masalah dengan metode numeric : 1. Pemodelan 2. Penyederhanaan model 3.

PEMODELAN SISTEM MEKANIS. Pemodelan & Simulasi TM06

BAB VI INTEGRAL TAK TENTU DAN PENGGUNAANNYA

BAB 1 Konsep Dasar 1

Pemodelan Teknik Kimia Bebarapa Contoh Aplikasi Persamaan Diferensial (oleh: Prof. Dr. Ir. Setijo Bismo, DEA.)

Sistem Persamaan Linier FTI-UY

Diferensial dan Integral

I. PENDAHULUAN. dan kotoran manusia atau kotoran binatang. Semua polutan tersebut masuk. ke dalam sungai dan langsung tercampur dengan air sungai.

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang Masalah

Prakata Hibah Penulisan Buku Teks

Persamaan Diferensial

SOAL UJIAN SELEKSI CALON PESERTA OLIMPIADE SAINS NASIONAL 2015 TINGKAT PROPINSI

IDENTIFIKASI KESALAHAN MENYELESAIKAN KALKULUS LANJUT MAHASISWA PROGRAM STUDI PENDIDIKAN MATEMATIKA UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PURWOREJO

Solusi Analitis Persamaan-persamaan Diferensial Orde-1 dengan Metode Analitis Persamaan Diferensial dengan konfigurasi VARIABEL TERPISAH

PEMODELAN DAN SIMULASI NUMERIK GERAK OSILASI SISTEM BANDUL PEGAS BERSUSUN ORDE KEDUA DALAM DUA DIMENSI

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)

Transkripsi:

Persamaan Differensial Biasa dengan Scilab Komputasi dalam Bioteknologi

Pendahuluan Persamaan Differensial adalah gabungan dari fungsi ang tidak diketahui dengan turunanna. Kategori Persamaan Differensial : PD Biasa : Persamaan Differensial ang hana memiliki satu variabel bebas. Berdasarkan turunan tertinggi ang dimiliki, PDB dikategorikan menjadi : PDB Orde 1 : turunan pertama merupakan turunan tertinggi PDB Orde : turunan kedua merupakan turunan tertinggi PDB Orde 3 : turunan ketiga merupakan turunan tertinggi. Dan seterusna PD Parsial Persamaan Differensial ang memiliki lebih dari satu variabel bebas.

Pendahuluan Contoh Persamaan : d = + d Turunan dilambangkan dengan : d/d atau f () atau, sedangkan fungsi ang tidak diketahui dilambangkan dengan keberadaan variabel terikatna. Pada contoh di atas, maka turunan dilambangkan dengan d/d dan fungsi ang tidak diketahui diwakili dengan variabel.

4 Pendahuluan ' Kategorikan : (PD / bukan PD / PDP / PDB?) 0 d d ) ( 3 ) ( ' ' ' Sin Cos '' 1 ' ''' ) (1 ) ( 3 u u t Sin t u 4 ) '( f ) ( 17; 3 ' 5 3 t f t t 1. PDB orde 1. PDP 3. Bukan PD 4. PDB orde 5. PDB orde 3 6. Bukan PD 7. PDP 8. PDB orde 1 e u u 6

Pendahuluan Solusi PDB : solusi analitik : salah satuna dengan teknik integral solusi numerik : menggunakan metode hampiran. Solusi Numerik : mencari nilai fungsi di r+1, dimana r menunjukkan jumlah langkah atau iterasi. Langkah/iterasi memiliki jarak ang sama (h) r = 0 +rh; r = 0,1,,,n 5

PDB Orde Satu Suatu persamaan diferensial biasa orde pertama dengan kondisi awal secara umum dapat dinatakan dengan notasi matematika sebagai berikut d = f t, dengan t 0 = 0 dt

PDB Orde Satu Bentuk baku PDB orde satu : d d Contoh : ) ' f (, ) Metode penelesaian : Euler Heun Runge Kutta f '( 100 ' 100; (0) 1 ' ' ; (1) 1 ' 7

Fungsi ode Persamaan diferensial biasa tunggal maupun sistem persamaan differensial biasa dapat diselesaikan dengan fungsi ode. Sintaks dari fungsi ode adalah = ode(metode,0, t0, t, func) Dimana 0, t0 adalah kondisi awal dari persamaan diferensial. Argumen input 0 harus berupa sebuah kolom vektor. Argumen input t adalah vektor untuk menatakan waktu-waktu dimana persamaan differensialna dihitung. Argumen func adalah fungsi persamaan diferensial dan secara eksplisit harus mempunai argumen input t meskipun untuk persamaan diferensial ang bersifat autonomous. Argumen metode adalah argumen opsional untuk menatakan metode ang digunakan dalam perhitungan.

Contoh 1 d dt = t, 0 = 1 Penelesaian: -->function d = func(t,) --> d = -*t* -->endfunction -->0 = 1; -->t = linspace(0,,00); --> = ode(0,0,t,func); -->plotd(t,,stle=) -->title('','t','')

Contoh d 1 = dt 1 4, 1 0 = 3 d = dt 1 3, 0 = 0 Penelesaian: -->function dot = f(t,) --> dot(1) = *(1) - 4*() --> dot() = (1) - 3*() -->endfunction -->0 = [3; 0]; // Nilai awal -->t = linspace(0,1,500); --> = ode('adams',0,0,t,f); -->plotd((1,:),(,:),stle=5) -->title('','1','')

Contoh 3 Persamaan diferensial orde kedua d + d d d = 0, 0 d = 4, 0 = 5 d Penelesaian: Agar sebuah persamaan diferensial orde-n dapat diselesaikan dengan fungsi ode maka persamaan diferensial tersebut harus dinatakan ke dalam sistem persamaan diferensial orde pertama ang ekuivalen. Misal 1 = dan = d d d1 d = dan = 1 d d

Kondisi awal dapat dinatakan dengan persamaan 1(0)=4 dan (0)=-5 -->function d = f_ode(t,) --> d = [(); *(1) - ()] -->endfunction -->0 = [4; -5]; --> = linspace(0,,500)'; --> = ode(0,0,,f_ode); -->plotd(,(1,:)',stle=), title('','','')

Contoh 4 Anggap ketika meluncur ke bawah seorang penerjun paung diasumsikan mendapatkan tahanan udara ang sebanding kuadrat dari kecepatanna maka kecepatanna dapat dinatakan dalam persamaan diferensial sebagai berikut: d = b dt m (v mg ) b dimana v adalah kecepatan penerjun paung (m/s), m adalah massa penerjun paung (kg), g adalah percepatan gravitasi dan b adalah koefisien tahanan udara. Apabila diketahui m = 7.7 kg, g = 9.80 m/s dan b = 30 kg/m. Selesaikan persaman diferensial tersebut dan gambar laju dari penerjun paung sesaat setelah melompat sampai dua detik berikutna?

-->g = 9.80; // percepatan gravitas (m/s^) -->m = 7.7; // massa penerjun paung -->b = 30; // konstanta tahanan udara -->v0 = 10; // kecepatan awal -->function vdot = fode(t,v,m,g,b) --> k = m*g/b --> vdot = -b/m*(v^ - k) -->endfunction -->t = linspace(0,,500)'; -->v = ode(v0,0,t,fode); -->v($-4:$) ans = 4.874411 4.874396 4.8743745 4.8743567 4.8743391 -->plotd(t,v,stle=5) -->title('model kecepatan penerjun paung','waktu (s)','kecepatan (m/s)') Dari output di atas, diperoleh bahwa kecepatan akhir dari penerjun paung adalah sekitar 4.874 m/s.

Terima kasih