SlideShare a Scribd company logo
1 of 26
Download to read offline
Tugas Akhir Mata Kuliah Metode Numerik
Dr. Kebamoto

Penggunaan Metode Numerik dan
MATLAB dalam Fisika

Oleh :
A. Arif Sartono
6305220017

DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS INDONESIA
2006
Metode Numerik

i
Daftar Isi
Halaman Judul ……………………………………………………….

i

Daftar Isi ……………………………………………………………..

ii

PENDAHULUAN …………………………………………………...

1

1. Metode Numerik ………………………………………………….

1

A. Solusi grafik .............................................................................

2

B. Metode numerik .......................................................................

2

C. Komputer dan metode .............................................................

2

2. Berbagai Metode …………………………………………………

3

A. Metode Langsung ...................................................................

3

B. Metode Biasa .........................................................................

3

C. Metode Gauss Seidel .............................................................

4

D. Metode Cramer .......................................................................

4

3. Matlab ............................................................................................

4

A. Contoh Program MATLAB ....................................................

5

B. Jika file Bisection dijalankan di Common Window dihasilkan :

6

C. Sedangkan hasil plot atau gambarnya sebagai beikut : ..............

6

TUGAS AKHIR ....................................................................................

7

1. Soal Nomor 1 ……………………………………………………….

7

2. Penyelesaian ………………………………………………………

7

3. Matrik A : ………………………………………………………….

8

4. Matriks-matriks ini jika diselesaikan dengan menggunakan MATLAB, 9
A. Metode Langsung : …………………………………………...

9

B. Metode Biasa ………………………………………………….

11

C. Metode Gauss Seidel .................................................................

14

D. Metode Cramer .........................................................................

18

5. Deskripsi Penulisan Variabel ...........................................................

22

PENUTUP ...............................................................................................

23

Referensi ..................................................................................................

23

ii
BAGIAN I
PENDAHULUAN
1. Metode Numerik
Seiring pesatnya perkembangan teknologi dan kemajuan zaman, maka
diperlukan suatu produk dengan ketelitian dan akurasi tinggi, dan waktu pengerjaan
yang singkat. Begitu juga dengan permasalahan dalam bidang ilmu pengetahuan
fisika murni maupun terapan, bidang rekayasa teknik metalurgi, mesin, elektro, sipil
dan lain-lain dituntut hal yang sama, dimana dalam suatu perhitungan dengan data
numerik membutuhkan ketelitian dan akurasi yang cukup baik. Pada saat teknologi
informasi belum ada atau boleh dikatakan belum maju pesat, para praktisi dan
profesional di bidang rekayasa teknik dan sain menganalisa dengan perhitungan
manual.

Simplifikasi

digunakan

dimana

struktur

yang

sangat

kompleks

disederhanakan menjadi struktur yang lebih sederhana. Artinya akan terjadi
perbedaan dari suatu permodelan dengan kondisi aktual. Hal ini dilakukan untuk
menghindari kesulitan dalam analisa.
Adanya perkembangan teknologi informasi yang sangat pesat pada saat ini
mendorong para praktisi untuk mengembangkan cara baru agar pekerjaan analisa
dapat dilakukan dengan lebih baik dan lebih efektif. Metode kalkulasi dengan
matriks dapat dilakukan dengan mudah menggunakan teknologi informasi. Sudah
banyak persoalan di bidang teknik maupun sain yang dapat diselesaikan dengan
menggunakan permodelan matematika. Sering kali permodelan matematika tersebut
muncul dalam bentuk yang tidak ideal, sehingga tidak dapat diselesaikan dengan
menggunakan metode analitik untuk mendapatkan solusi sejatinya (exact solution).
Jika persoalan-persoalan yang kita hadapi tidak dapat diselesaikan dengan
metode permodelan matematika metode analitik menggunakan dalil-dalil kalkulus,
maka solusinya dapat diperoleh dengan metode numerik. Metode numerik secara
harafiah berarti suatu cara berhitung dengan menggunakan angka-angka, sedangkan
secara

istilah

metode

numerik

adalah

teknik

yang

digunakan

untuk

memformulasikan persoalan matematik sehingga dapat diselesaikan dengan operasi
aritmatika biasa.
Dengan menggunakan metode numerik, solusi exact dari persoalan yang
dihadapi tidak akan diperoleh. Metode numerik hanya bisa memberikan solusi yang
_________________________________________________________________
Metode Numerik dan Tugas Program MATLAB Oleh : A. Arif Sartono

1
mendekati atau menghampiri solusi sejati sehingga solusi numerik dinamakan juga
solusi hampiran ( approximation solution). Pendekatan solusi ini tentu saja tidak
tepat sama dengan solusi sejati, sehingga ada selisih antara keduanya. Solusi tersebut
disebut solusi galat (error). Semakin kecil galat yang diperoleh berarti semakin dekat
solusi hampiran yang diperoleh dengan solusi sejatinya.
Pada saat sebelum perkembangan teknologi informasi belum pesat seperti
sekarang ini, ada dua cara pendekatan yang biasa digunakan jika suatu persoalan
tidak bisa diselesaikan dengan metode analitik, yaitu :
A. Solusi grafik dipakai untuk mencirikan suatu perilaku sistem, teknik ini kurang
presisi karena sangat tergantung pada ketelitian penggambaran grafik.
B. Metode numerik secara manual. Secara teori pendekatan ini dapat digunakan
dengan baik untuk penyelesaian masalah yang rumit, namun pada kenyataannya
seringkali menemui masalah. Masalah ini timbul biasanya karena kesalahan
kecil dalam perhitungan (Chapra & Canale, 1991)
C. Komputer dan metode numerik memberikan suatu alternatif pemecahan dari
masalah-masalah tersebut. Dengan menggunakan kemampuan komputer untuk
mendapatkan solusi langsung, hampir semua persoalan dapat diselesaikan tanpa
perlu penyederhanaan asumsi atau penggunaan teknik yang rumit. Selain
mempercepat perhitungan numerik, dengan komputer kita dapat mencoba
berbagai kemungkinan solusi yang terjadi akibat perubahan beberapa parameter
dan kriteria error.
Ada enam tahapan yang harus dilakukan dalam menyelesaikan persoalan dengan
metode numerik, yaitu :
a. Pemodelan, semua parameter dalam persoalan dimodelkan dalam bentuk
persamaan matematika. Penyederhanaan model, model matematika yang
diperoleh pada tahap pertama bisa saja masih kompleks. Untuk memudahkan
dan mempecepat kinerja komputer, model tersebut disederhanakan dengan
membuang parameter yang dapat diabaikan.
b. Formulasi numerik, setelah model matematika yang sederhana diperoleh,
tahap selanjutnya adalah memformulasikannya secara numerik, yaitu :
1.) Menentukan metode numerik yang akan digunakan beserta taksiran
analisis galat awal. Pemilihan metode didasari pada :
2.) Apakah metode tersebut teliti ?

_________________________________________________________________
Metode Numerik dan Tugas Program MATLAB Oleh : A. Arif Sartono

2
3.) Apakah metode tersebut mudah diprogram dan waktu eksekusinya cepat
?
c. Menyusun algoritma dari metode numerik yang dipilih.
d. Pemrograman, algoritma yang telah disusun diterjemahkan dalam program
komputer, dengan terlebih dahulu membuat flowchart-nya kemudian
dituliskan dalam bentuk program. (dengan menggunakan salah satu software
yang dapat mendukung untuk mempermudah pembuatannya, misalnya
MATLAB, sebagai catatan penulis juga akan menggunakan software ini)
e. Operasional, program komputer dijalankan dengan data uji coba sebelum
menggunakan data sebenarnya.
f. Evaluasi, bila program sudah selesai dijalankan dengan menggunakan data
sesungguhnya, hasil yang diperoleh diinterpretasi. Interpretasi meliputi
analisis hasil perhitungan dan membandingkannya dengan prinsip dasar dan
hasil-hasil empiric untuk menentukan kualitas solusi numerik.

2. Berbagai Metode
Dalam menyelesaikan data numerik diperlukan beberapa metode dan dari
metode-metode tersebut nantinya kita dapat menggunakan sarana komputer untuk
membantu menyelesaikan perhitungannya. Di sini akan dikemukakan 4 metode saja
yang berhubungan dengan tugas akhir penulis. Metode yang akan penulis gunakan
adalah :
A. Metode Langsung
Metode langsung ini artinya penyelesaian persoalan matematika diselesaikan
dengan cara menggunakan alat bantu yang sudah bisa menyelesaikan persoalan
tersebut. Metode langsung ini akan menggunakan bahasa pemrograman
MATLAB. Bahasa pemrograman matlab sudah memiliki berbagai fasilitas
untuk menyelesaikan persoalan-persoalan yang ada dan sering muncul. Jadi
perintah yang dipakai adalah dengan perintah yang sudah disediakan oleh
matlab.
B. Metode Biasa
Metode biasa ini maksudnya adalah bahwa persoalan matematika diselesaikan
dengan metode matematika biasa, yang memiliki cara-cara yang sudah lazim
digunakan. Dalam persoalan tugas nanti penulis memperoleh persoalan yang
merupakan matriks. Jadi berkaitan dengan cara biasa ini nantinya penulis akan
_________________________________________________________________
Metode Numerik dan Tugas Program MATLAB Oleh : A. Arif Sartono

3
menggunakan

cara

penyelesaian

matematika

operasi

matriks,

seperti

penggunaan determinan dan lain-lain.
C. Metode Gauss Seidel
Metode Gauss Seidel adalah suatu cara penyelesaian dengan menggunakan
iterasi. Kemudian dengan mengubah elemen matriks diagonalnya nol. Untuk
memulai perhitungan biasanya akan menggunakan tebakan awal.
D. Metode Cramer
Metode adalah metode yang menggunakan dasar perhitungan dengan cara
matriks juga, seperti mialnya matriks [Z][I]=[V] maka persamaannya dapat
dinyatakan sebagai [ I ] =

[V] .
[ Z]

3. Matlab
Dengan

bantuan

komputer,

langkah-langkah

metode

numerik

diformulasikan menjadi suatu program. Perkembangan teknologi yang antara lain
mencakup bahasa pemrograman telah melalui beberapa tahap. Pada awalnya bersifat
Low Level Language dengan diperkenalkannya bahasa assembly. Disusul
perkembangan bahasa dengan tingkat Middle dan High Level Language seperti
FORTRAN, C++, BASIC / Visual Basic, Pascal, COBOL dan lain-lain. Akhir-akhir
ini bahasa script pemrograman dijadikan alternatif bagi praktisi karena
kemudahannya dalam membuat suatu aplikasi program. Dalam membuat suatu
program dapat dilakukan dengan cara yang sangat mudah dengan waktu yang relatif
lebih singkat dibandingkan dengan menggunakan bahasa Middle dan High Level
Language. Tulisan ini membahas tugas aplikasi dengan menggunakan bahasa
pemrograman MATLAB. Program MATLAB ini dapat ditulis dengan menggunakan
perintah yang sangat sederhana, namun dapat mencakup tuntutan untuk
menyelesaikan persoalan menganalisis data. Sekarang ini MATLAB adalah salah
satu bahasa pemrograman yang banyak digunakan. MATLAB mampu menangani
perhitungan sederhana seperti penambahan, pengurangan, perkalian dan pembagian.
MATLAB juga mampu menyelesaikan perhitungan rumit, yang meliputi bilangan
kompleks, akar dan pangkat, logaritma dan fungi trigonometri. Seperti kalkulator
yang dapat diprogram, MATLAB dapat digunakan untuk menyimpan dan
mengambil data; dalam MATLAB juga dapat dibuat sekumpulan perintah untuk
mengotomatisasi suatu persamaan yang rumit, dan masih banyak lagi kemampuan
lain dari MATLAB. (Hanselman & Littlefield). Dalam lingkungan MATLAB, kita
_________________________________________________________________
Metode Numerik dan Tugas Program MATLAB Oleh : A. Arif Sartono

4
dapat mengembangkan dan melaksanakan program atau naskah, yang berisi perintah
MATLAB. Kita juga dapat melaksanakan perintah MATLAB, mengamati hasilnya,
dan kemudian melaksanakan sebuah perintah MATLAB lainnya yang berinteraksi
dengan data dalam memori, mengamati hasilnya.
A. Contoh Program MATLAB
Berikut ini adalah contoh program MATLAB dalam mencari akar-akar dengan
metode Bisection.
List Program
Program M-File dengan nama file

bf1.m

function y=bf1(x)
y=x^2-5*x+6;
Program M-file dengan nama file

_________________________________________________________________
Metode Numerik dan Tugas Program MATLAB Oleh : A. Arif Sartono

Bisection.m

5
B. Jika file Bisection dijalankan di Common Window dihasilkan :

C. Sedangkan hasil plot atau gambarnya sebagai beikut :

_________________________________________________________________
Metode Numerik dan Tugas Program MATLAB Oleh : A. Arif Sartono

6
BAGIAN II
TUGAS AKHIR
1. Soal Nomor 1
Penulis mendapat bagian tugas nomor 1. Soal nomor satu adalah Carilah kuat arus
pada masing-masing cabang !

I2

I3
I1

R1

2 Ω

R2

6 Ω

V1

12 volt

R3

3 Ω

V2

8 volt

2. Penyelesaian
Untuk memperoleh tiga buah persamaan tersebut, kita gunakan hukum tegangan
Kirchoff pada tiap lup arus.

Gambar 2
Untuk lup I2 seperti yang ditunjukkan pada gambar 2, jumlah dari jatuh tegangan
sekitar lup itu sama dengan tegangan sumber V1. Persamaannya adalah ... .
I 2 .R1 + ( I 2 + I 3 ).R2 = V1

_________________________________________________________________
Metode Numerik dan Tugas Program MATLAB Oleh : A. Arif Sartono

(1.1)

7
Gambar 3
Untuk lup I3 seperti yang ditunjukkan pada gambar 3, jumlah dari jatuh tegangan
sekitar lup itu sama dengan tegangan sumber V2. Persamaannya adalah ... .
I 3 .R3 + ( I 3 + I 2 ).R2 = V2

(1.2)

Untuk mendapatkan persamaan ketiga menggunakan hukum Kirchoff untuk
tegangan, persamaannya adalah … .
− I1 + I 2 + I 3 = 0

(1.3)

Dari persamaan (1.1), (1.2) dan (1.3) kita susun kembali menjadi :
0 + ( R1 + R2 ).I 2 +
0+
− I1 +

R2 .I 3 = V1

R2 .I 2 + ( R2 + R3 ).I 3 = V2
I2 +

(1.4)

I3 = 0

Dari tiga persamaan (1.4) kita dapat menuliskan persamaan matriknya.
3. Matrik A :

⎡ 0 ( R1 + R2 ) + R2 ⎤
A=⎢ 0
R2 ( R2 + R3 ) ⎥
⎥
⎢
⎢ −1
⎥
1
1
⎣
⎦

(1.5)

⎡ I1 ⎤
B = ⎢I2 ⎥
⎢ ⎥
⎢ I3 ⎥
⎣ ⎦

(1.6)

⎡V1 ⎤
C = ⎢V2 ⎥
⎢ ⎥
⎢0⎥
⎣ ⎦

(1.7)

Jika ditulis dalam bentuk operasi matrik adalah :

⎡ 0 ( R1 + R2 ) + R2 ⎤ ⎡ I1 ⎤ ⎡V1 ⎤
⎢0
R2 ( R2 + R3 ) ⎥ ⎢ I 2 ⎥ = ⎢V2 ⎥
⎢
⎥⎢ ⎥ ⎢ ⎥
⎢ −1
⎥ ⎢ I3 ⎥ ⎢ 0 ⎥
1
1
⎣
⎦⎣ ⎦ ⎣ ⎦

_________________________________________________________________
Metode Numerik dan Tugas Program MATLAB Oleh : A. Arif Sartono

(1.8)

8
atau secara umum persamaan (1.8) dapat ditulis :

[ A][ B ] = [C ]

(1.9)

Sehingga dari persamaan (1.9) besar kuat arus dapat dinyatakan sebagai :

[ B] =

[ A]
[C ]

(1.10)

Menurut data pada soal bahwa :
R1 = 2 Ω, R2 = 6 Ω, R3 = 3 Ω
dan V1 = 12 volt , V2 = 8 volt
Sehingga matriksnya dapat ditulis sebagai berikut :
⎡ 0 8 6⎤
A = ⎢ 0 6 9⎥
⎢
⎥
⎢ −1 1 1 ⎥
⎣
⎦

(1.11)

⎡ I1 ⎤
B = ⎢I2 ⎥
⎢ ⎥
⎢ I3 ⎥
⎣ ⎦

(1.12)

⎡12 ⎤
C=⎢8⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎣0⎦

(1.13)

4. Matriks-matriks ini jika diselesaikan dengan menggunakan MATLAB, maka
flowchart dan list programnya adalah sebagai berikut :
A. Metode Langsung :

a. Algoritma Metode Langsung :
1.) Program dimulai
2.) Sebagai persiapan membersihkan layar command window dan
menghapus isi variabel sebelumnya yang tidak berfungsi
3.) Menginput elemen matriks berordo 3x3 ke dalam variabel matriks A
4.) Menginput elemen matriks berordo 3x1 ke dalam variabel matriks C
5.) Menentukan variabel matriks B yang diisi dari hasil perhitungan matriks
A dibagi matriks B (perintah ini khusus bahasa program matlab)
6.) Menampilkan hasil elemen matriks B
7.) Program selesai

_________________________________________________________________
Metode Numerik dan Tugas Program MATLAB Oleh : A. Arif Sartono

9
b. Flowchart Metode Langsung :

Mulai

Hapus Layar

Input matriks
A (3×3) , C(3×1)

B = AC

Hasil
B (3×1)

Selesai
c. Metode ini diberi nama file aruslistrik1.m
d. List Program

_________________________________________________________________
Metode Numerik dan Tugas Program MATLAB Oleh : A. Arif Sartono

10
e. Hasil Output

B. Metode Biasa

a. Algoritma Metode Biasa :
1.) Program dimulai
2.) Sebagai persiapan membersihkan layar command window dan
menghapus isi variabel sebelumnya yang tidak berfungsi
3.) Menginput elemen matriks berordo 3x3 ke dalam variabel matriks Z
4.) Menginput elemen matriks berordo 3x1 ke dalam variabel matriks C
5.) Mengatur agar variabel angka hanya 5 digit atau dengan format
eksponen
6.) Menentukan variabel matriks Iakhir yang diisi dari hasil perhitungan
invers matriks Z dikali matriks C
7.) Menampilkan hasil elemen matriks Iakhir
8.) Program selesai

_________________________________________________________________
Metode Numerik dan Tugas Program MATLAB Oleh : A. Arif Sartono

11
b. Flowchart Metode Biasa :
Mulai

Hapus Layar
& variabel

Input matriks
Z (3×3) , C(3×1)

short g

Invers Z×C

Hasil
Inv Z×C

Selesai

c. Metode ini diberi nama aruslistrik2.m
d. List Program

_________________________________________________________________
Metode Numerik dan Tugas Program MATLAB Oleh : A. Arif Sartono

12
_________________________________________________________________
Metode Numerik dan Tugas Program MATLAB Oleh : A. Arif Sartono

13
e. Hasil Output

C. Metode Gauss Seidel
a. Algoritma Metode Gauss Seidel
1.) Program dimulai
2.) Sebagai persiapan membersihkan layar command window dan
menghapus isi variabel sebelumnya yang tidak berfungsi
3.) Menentukan variabel epsilon dengan nilai 0,0001 dan variabel x dengan
nilai 0
4.) Menginput elemen-elemen matriks berordo 3x3 ke dalam variabel
matriks A
5.) Menginput elemen matriks berordo 3x1 ke dalam variabel matriks C
6.) Menentukan variabel I2, It3 dan iter serta memberikan masing-masing
nilai awal 0
7.) Menentukan implikasi dengan syarat x lebih besar atau sama dengan
epsilon
8.) Jika Implikasi nomor 7 benar langkah berikutnya mengerjakan nomor 9
9.) Menghitung proses dengan rumusan iter = iter + 1 ; I1=(C1-A(1,2).I2(1,3).It3)/A(1,1) ; I2=(C2-A(2,1).I1-A(2,3).It3)/A(2,2) ; I3=(C3A(3,1).I1-(3,2).I2)/A(3,3) ; Iakhir1 = mutlak dari I1; Iakhir2 = mutlak
dari I2; Iakhir3 = mutlak dari I3; x = mutlak dari I3-It3; dan It3 = I3;
_________________________________________________________________
Metode Numerik dan Tugas Program MATLAB Oleh : A. Arif Sartono

14
10.) Menampilkan hasil iter; Iakhir1; Iakhir2; dan Iakhir3
11.) Jika implikasi salah program selesai dan jika implikasi benar
mengulangi proses nomor 9
b. Flowchart Metode Gauss Seidel :
Mulai

Hapus Layar
& variabel
epsilon = 0.0001; x = 1
A(1,1) = -1; A(1,2) = 1 ;
A(1,3) = 1 ; A(2,1) = 0 ;
A(2,2) = 4 ; A(2,3) = 3 ;
A(3,1) = 0 ; A(3,2) = 6 ;
A(3,3) = 9 ; C1 = 0 ; C2 = 6 ;
C3 = 8 ; I2 = 0, It3 = 0, iter = 0

Selesai

x >= epsilon
False
True
iter = iter + 1 ;
I1=(C1-A(1,2).I2-A(1,3).It3)/A(1,1) ;
I2=(C2-A(2,1).I1-A(2,3).It3)/A(2,2) ;
I3=(C3-A(3,1).I1-A(3,2).I2)/A(3,3) ;
Iakhir1 = mutlak dari I1;
Iakhir2 = mutlak dari I2;
Iakhir3 = mutlak dari I3;
x = mutlak dari I3-It3;
It3 = I3;

iter; Iakhir1;
Iakhir2; Iakhir3

c. Metode ini diberi nama aruslistrik3.m

_________________________________________________________________
Metode Numerik dan Tugas Program MATLAB Oleh : A. Arif Sartono

15
d. List Program

_________________________________________________________________
Metode Numerik dan Tugas Program MATLAB Oleh : A. Arif Sartono

16
e. Hasil Output

_________________________________________________________________
Metode Numerik dan Tugas Program MATLAB Oleh : A. Arif Sartono

17
D. Metode Cramer
a. Algoritma Metode Cramer
1.) Program dimulai
2.) Sebagai persiapan membersihkan layar command window dan
menghapus isi variabel sebelumnya yang tidak berfungsi
3.) Menginput elemen-elemen matriks berordo 3x3 ke dalam variabel
matriks Z
4.) Menginput elemen matriks berordo 3x1 ke dalam variabel matriks C
5.) Mengatur agar variabel angka hanya 5 digit atau dengan format
eksponen
6.) Menginput elemen-elemen matriks berordo 3x3 ke dalam variabel
matriks A1 dengan elemen samadengan elemen Z kecuali A1(1,1) = C1,
elemen A1(2,1) = C2 dan elemen A1(3,1) = C3
7.) Menginput elemen-elemen matriks berordo 3x3 ke dalam variabel
matriks A2 dengan elemen samadengan elemen Z kecuali A3(1,3) = C1,
elemen A3(2,3) = C2 dan elemen A3(3,3) = C3
8.) Menginput elemen-elemen matriks berordo 3x3 ke dalam variabel
matriks A3 dengan elemen samadengan elemen Z kecuali A3(1,1) = C1,
elemen A1(2,1) = C2 dan elemen A1(3,1) = C3
9.) Menentukan variabel matriks B1 dengan nilai determinan dari A1 dibagi
determinan Z
10.) Menentukan variabel matriks B2 dengan nilai determinan dari A2 dibagi
determinan Z
11.) Menentukan variabel matriks B3 dengan nilai determinan dari A3 dibagi
determinan Z
12.) Memasukkan nilai nilai mutlak dari B1, B2 dan B3 masing-masing ke
dalam varibel Ba1, Ba2 dan Ba3
13.) Menampilkan hasil Ba1, Ba2 dan Ba3
14.) Program selesai
_________________________________________________________________
Metode Numerik dan Tugas Program MATLAB Oleh : A. Arif Sartono

18
b. Flowchart Metode Cramer :
Mulai

Hapus Layar
& variabel

Z(1,1) = -1; Z(1,2) = 1 ;
Z(1,3) = 1 ; Z(2,1) = 0 ;
Z(2,2) = 4 ; Z(2,3) = 3 ;
Z(3,1) = 0 ; Z(3,2) = 6 ;
Z(3,3) = 9 ; C1 = 0 ;
C2 = 6 ; C3 = 8

short g

A1(1,1) = C1; A1(1,2) = 1;
A1(1,3) = 1; A1(2,1) = C2;
A1(2,2) = 4; A1(2,3) = 3;
A1(3,1) = C3; A1(3,2) = 6;
A1(3,3) = 9;

Ba1 adalah mutlak dari B1 ;
Ba2 adalah mutlak dari B2 ;
Ba3 adalah mutlak dari B3 ;

Ba1 ; Ba2; Ba3

Selesai

A2(1,1) = -1; A2(1,2) = C1;
A2(1,3) = 1; A2(2,1) = 0;
A2(2,2) = C2; A2(2,3) = 3;
A2(3,1) = 0; A2(3,2) = C3;
A2(3,3) = 9;

A3(1,1) = -1; A3(1,2) = 1;
A3(1,3) = C1; A3(2,1) = 0;
A3(2,2) = 4; A3(2,3) = C2;
A3(3,1) = 0; A3(3,2) = 6;
A3(3,3) = C3;

B1 adalah determinan A1 dibagi
determinan Z ;
B2 adalah determinan A2 dibagi
determinan Z ;
B3 adalah determinan A3 dibagi
determinan Z ;
_________________________________________________________________
Metode Numerik dan Tugas Program MATLAB Oleh : A. Arif Sartono

19
c. Metode ini diberi nama aruslistrik4.m
d. List Program

_________________________________________________________________
Metode Numerik dan Tugas Program MATLAB Oleh : A. Arif Sartono

20
_________________________________________________________________
Metode Numerik dan Tugas Program MATLAB Oleh : A. Arif Sartono

21
e. Hasil Output

5. Deskripsi Penulisan Variabel dan Perintah yang digunakan dalam Program
clc : menghapus layar
clear
: menghapus variabel yang aktif sebelumnya
Tsuhu
: Membuat variabel suhu berbentuk matriks, kemudian diisi dengan data
Ckapasitas : Membuat variabel kapasitas berbentuk matriks, kemudian diisi dengan
data
p
: menuliskan variabel polyfit
xi
: menuliskan variabel suhu ke dalam sumbu x
z
: menuliskan variabel kapasitas ke dalam sumbu y
plot
: perintah MATLAB untuk menggambar grafik hubungan kapasitas
terhadap suhu
grid on
: perintah MATLAB untuk mengaktifkan grid (garis-garis koordinat)
syms T
: perintah MATLAB utnuk mendefinisikan penulisan fungsi simbol
Tsuhux : menuliskan variabel suhu yang akan di cari nilai kapasitasnya
Cy
: mendefinisikan variabel fungsi kapasitas
Disp
: perintah MATLAB untuk menampilkan judul regresi
C
: menuliskan variabel fungsi yang diperoleh(baru terbentuk)

_________________________________________________________________
Metode Numerik dan Tugas Program MATLAB Oleh : A. Arif Sartono

22
BAGIAN III
PENUTUP
Penulis ingin mengucapkan terima kasih sebesar-besarnya kepada pembimbing
yaitu Bapak Dr. Kebamoto. Tugas ini telah memberikan wawasan yang lebih berarti
karena dengan mengerjakan tugas ini penulis merasa banyak terbantu sehingga dapat
mengenali berbagai perintah program MATLAB yang ternyata begitu banyaknya
perintah-perintah yang lebih bermanfaat dan aplikatif dibandingkan perintah-perintah
program yang penulis kenal sebelumnya. Mudah-mudahan pada masa yang akan datang
penulis dapat memanfaatkan untuk kepentingan pengajaran. Semoga tugas ini juga dapat
bermanfaat dan dapat dimanfaatkan sebagai sarana belajar untuk penulis pribadi
khususnya dan untuk rekan-rekan sesama mahasiswa Departemen Fisika UI pada
umumnya. Jika dalam tulisan program sederhana ini masih banyak terdapat kekurangan
maka penulis mengharapkan saran dan kritik yang sifatnya membangun untuk
peningkatan kemampuan penulis dalam mengenal dan menggunakan program
MATLAB.

Referensi :
1. Cekmas Cekdin, Teori dan Contoh Soal Teknik Elektro, Andi Yogyakarta, 2005
2. Duane Hanselman & Bruce Littlefield, MATLAB Bahasa Komputasi Teknis, Andi
Yogyakarta, 2000
3. http://www.google.com

_________________________________________________________________
Metode Numerik dan Tugas Program MATLAB Oleh : A. Arif Sartono

23

More Related Content

What's hot

Standar Kompetensi & Kompetensi Dasar Matematika SMA kls X, XI,& XII
Standar Kompetensi & Kompetensi Dasar Matematika SMA kls X, XI,& XIIStandar Kompetensi & Kompetensi Dasar Matematika SMA kls X, XI,& XII
Standar Kompetensi & Kompetensi Dasar Matematika SMA kls X, XI,& XIIRian Maulana
 
pengantar metode numerik
 pengantar metode numerik pengantar metode numerik
pengantar metode numeriksoftscients
 
TOPIK-TOPIK DALAM MATEMATIK
TOPIK-TOPIK DALAM MATEMATIKTOPIK-TOPIK DALAM MATEMATIK
TOPIK-TOPIK DALAM MATEMATIKnaquiah
 
Analisis perbandingan kd matematika wajib
Analisis perbandingan kd matematika wajibAnalisis perbandingan kd matematika wajib
Analisis perbandingan kd matematika wajibIbnu Fajar
 
Tugasan 2 Kesinambungan Topik-Topik Matematik
Tugasan 2 Kesinambungan Topik-Topik MatematikTugasan 2 Kesinambungan Topik-Topik Matematik
Tugasan 2 Kesinambungan Topik-Topik MatematikNur Sabri
 
Analisis kd
Analisis kdAnalisis kd
Analisis kdmenur101
 
Pvma matematik
Pvma matematikPvma matematik
Pvma matematikdaliya
 
Analisis perbandingan kd matematka peminatan
Analisis perbandingan kd matematka peminatanAnalisis perbandingan kd matematka peminatan
Analisis perbandingan kd matematka peminatanIbnu Fajar
 
Rpp kd 3.4 invers dan determinan
Rpp kd 3.4 invers dan determinanRpp kd 3.4 invers dan determinan
Rpp kd 3.4 invers dan determinanAZLAN ANDARU
 
Materi bedah kisi kisi un matematika ips 2019-2020 (mgpm js2)
Materi bedah kisi kisi un matematika ips 2019-2020 (mgpm js2)Materi bedah kisi kisi un matematika ips 2019-2020 (mgpm js2)
Materi bedah kisi kisi un matematika ips 2019-2020 (mgpm js2)AmalinaAzizah
 

What's hot (20)

Standar Kompetensi & Kompetensi Dasar Matematika SMA kls X, XI,& XII
Standar Kompetensi & Kompetensi Dasar Matematika SMA kls X, XI,& XIIStandar Kompetensi & Kompetensi Dasar Matematika SMA kls X, XI,& XII
Standar Kompetensi & Kompetensi Dasar Matematika SMA kls X, XI,& XII
 
SK-KD Matematika SMA-MA
SK-KD Matematika SMA-MASK-KD Matematika SMA-MA
SK-KD Matematika SMA-MA
 
Sk kd-matematika-kelas-xii-ipa nurhayati sma 3
Sk kd-matematika-kelas-xii-ipa nurhayati sma 3Sk kd-matematika-kelas-xii-ipa nurhayati sma 3
Sk kd-matematika-kelas-xii-ipa nurhayati sma 3
 
Kkm matematika-kelas-xii-ipa nurhayati sma 3
Kkm matematika-kelas-xii-ipa nurhayati sma 3Kkm matematika-kelas-xii-ipa nurhayati sma 3
Kkm matematika-kelas-xii-ipa nurhayati sma 3
 
Kkm ipa sma 13 - retno tri hartini
Kkm ipa   sma 13 - retno tri hartiniKkm ipa   sma 13 - retno tri hartini
Kkm ipa sma 13 - retno tri hartini
 
Makalah aturan trapesium
Makalah aturan trapesiumMakalah aturan trapesium
Makalah aturan trapesium
 
pengantar metode numerik
 pengantar metode numerik pengantar metode numerik
pengantar metode numerik
 
Kuadratur gauss kel 10
Kuadratur gauss kel 10Kuadratur gauss kel 10
Kuadratur gauss kel 10
 
TOPIK-TOPIK DALAM MATEMATIK
TOPIK-TOPIK DALAM MATEMATIKTOPIK-TOPIK DALAM MATEMATIK
TOPIK-TOPIK DALAM MATEMATIK
 
Analisis perbandingan kd matematika wajib
Analisis perbandingan kd matematika wajibAnalisis perbandingan kd matematika wajib
Analisis perbandingan kd matematika wajib
 
Aturan trapesium
Aturan trapesiumAturan trapesium
Aturan trapesium
 
Tugasan 2 Kesinambungan Topik-Topik Matematik
Tugasan 2 Kesinambungan Topik-Topik MatematikTugasan 2 Kesinambungan Topik-Topik Matematik
Tugasan 2 Kesinambungan Topik-Topik Matematik
 
Analisis kd
Analisis kdAnalisis kd
Analisis kd
 
Modul mte3114
Modul mte3114Modul mte3114
Modul mte3114
 
Pvma matematik
Pvma matematikPvma matematik
Pvma matematik
 
Program Tahunan
Program TahunanProgram Tahunan
Program Tahunan
 
Analisis perbandingan kd matematka peminatan
Analisis perbandingan kd matematka peminatanAnalisis perbandingan kd matematka peminatan
Analisis perbandingan kd matematka peminatan
 
Rpp kd 3.4 invers dan determinan
Rpp kd 3.4 invers dan determinanRpp kd 3.4 invers dan determinan
Rpp kd 3.4 invers dan determinan
 
Materi bedah kisi kisi un matematika ips 2019-2020 (mgpm js2)
Materi bedah kisi kisi un matematika ips 2019-2020 (mgpm js2)Materi bedah kisi kisi un matematika ips 2019-2020 (mgpm js2)
Materi bedah kisi kisi un matematika ips 2019-2020 (mgpm js2)
 
Skripsi (tugas)
Skripsi (tugas)Skripsi (tugas)
Skripsi (tugas)
 

Similar to Metode Numerik dan MATLAB

Metode numerik Bidang Teknik Sipil perencanaan.pdf
Metode numerik Bidang Teknik Sipil perencanaan.pdfMetode numerik Bidang Teknik Sipil perencanaan.pdf
Metode numerik Bidang Teknik Sipil perencanaan.pdfArvinThamsir1
 
Terbaik kuliah matematika komputasi
Terbaik kuliah matematika komputasiTerbaik kuliah matematika komputasi
Terbaik kuliah matematika komputasinanda570316
 
Terbaik jurusan matematika komputasi
Terbaik jurusan matematika komputasiTerbaik jurusan matematika komputasi
Terbaik jurusan matematika komputasinanda570316
 
Metode numerik-rinaldi-munir-libre
Metode numerik-rinaldi-munir-libreMetode numerik-rinaldi-munir-libre
Metode numerik-rinaldi-munir-libreAlvin Setiawan
 
Met num1 pendahuluan-new
Met num1 pendahuluan-newMet num1 pendahuluan-new
Met num1 pendahuluan-newAlen Pepa
 
Metode Numerik Hybrid, pertemuan pertama
Metode Numerik Hybrid, pertemuan pertamaMetode Numerik Hybrid, pertemuan pertama
Metode Numerik Hybrid, pertemuan pertamaWaksalahraboUwak
 
Desain dan analisis algoritma
Desain dan analisis algoritmaDesain dan analisis algoritma
Desain dan analisis algoritmaDiki Rosandy
 
Beasiswa jurusan matematika komputasi
Beasiswa jurusan matematika komputasiBeasiswa jurusan matematika komputasi
Beasiswa jurusan matematika komputasinanda570316
 
Micro teaching konsep logika algoritma
Micro teaching konsep logika algoritmaMicro teaching konsep logika algoritma
Micro teaching konsep logika algoritmaApriyanto_apo
 
Metode numerik-buku-ajar-unila
Metode numerik-buku-ajar-unilaMetode numerik-buku-ajar-unila
Metode numerik-buku-ajar-unilatejowati
 
Berpikir komputasional Kelas 7
Berpikir komputasional Kelas 7Berpikir komputasional Kelas 7
Berpikir komputasional Kelas 7Farichah Riha
 
Pemanfaatankalkulatordalampembelajaranmatematika 101022101311-phpapp02
Pemanfaatankalkulatordalampembelajaranmatematika 101022101311-phpapp02Pemanfaatankalkulatordalampembelajaranmatematika 101022101311-phpapp02
Pemanfaatankalkulatordalampembelajaranmatematika 101022101311-phpapp02Yuni Kartika
 
Makalah ptik 5 penggunaan ti di jurusan matematika
Makalah ptik 5   penggunaan ti di jurusan matematikaMakalah ptik 5   penggunaan ti di jurusan matematika
Makalah ptik 5 penggunaan ti di jurusan matematikaasmir57
 
Pendahuluan metode numerik
Pendahuluan metode numerikPendahuluan metode numerik
Pendahuluan metode numerikHdytim
 
Metode Numerik Secara Umum.ppt
Metode Numerik Secara Umum.pptMetode Numerik Secara Umum.ppt
Metode Numerik Secara Umum.pptssuserb7d229
 
Metode numerik-buku-ajar-unila
Metode numerik-buku-ajar-unilaMetode numerik-buku-ajar-unila
Metode numerik-buku-ajar-unilaAlvin Setiawan
 
Metode numerik-buku-ajar-unila
Metode numerik-buku-ajar-unilaMetode numerik-buku-ajar-unila
Metode numerik-buku-ajar-unilaIbad Ahmad
 

Similar to Metode Numerik dan MATLAB (20)

Metode numerik-stmik-aub
Metode numerik-stmik-aubMetode numerik-stmik-aub
Metode numerik-stmik-aub
 
METODE BISECTION.pdf
METODE BISECTION.pdfMETODE BISECTION.pdf
METODE BISECTION.pdf
 
Metode numerik Bidang Teknik Sipil perencanaan.pdf
Metode numerik Bidang Teknik Sipil perencanaan.pdfMetode numerik Bidang Teknik Sipil perencanaan.pdf
Metode numerik Bidang Teknik Sipil perencanaan.pdf
 
Terbaik kuliah matematika komputasi
Terbaik kuliah matematika komputasiTerbaik kuliah matematika komputasi
Terbaik kuliah matematika komputasi
 
Terbaik jurusan matematika komputasi
Terbaik jurusan matematika komputasiTerbaik jurusan matematika komputasi
Terbaik jurusan matematika komputasi
 
Metode numerik-rinaldi-munir-libre
Metode numerik-rinaldi-munir-libreMetode numerik-rinaldi-munir-libre
Metode numerik-rinaldi-munir-libre
 
Met num1 pendahuluan-new
Met num1 pendahuluan-newMet num1 pendahuluan-new
Met num1 pendahuluan-new
 
Metode Numerik Hybrid, pertemuan pertama
Metode Numerik Hybrid, pertemuan pertamaMetode Numerik Hybrid, pertemuan pertama
Metode Numerik Hybrid, pertemuan pertama
 
Desain dan analisis algoritma
Desain dan analisis algoritmaDesain dan analisis algoritma
Desain dan analisis algoritma
 
Beasiswa jurusan matematika komputasi
Beasiswa jurusan matematika komputasiBeasiswa jurusan matematika komputasi
Beasiswa jurusan matematika komputasi
 
Micro teaching konsep logika algoritma
Micro teaching konsep logika algoritmaMicro teaching konsep logika algoritma
Micro teaching konsep logika algoritma
 
Metode numerik-buku-ajar-unila
Metode numerik-buku-ajar-unilaMetode numerik-buku-ajar-unila
Metode numerik-buku-ajar-unila
 
Berpikir komputasional Kelas 7
Berpikir komputasional Kelas 7Berpikir komputasional Kelas 7
Berpikir komputasional Kelas 7
 
Program Linear
Program LinearProgram Linear
Program Linear
 
Pemanfaatankalkulatordalampembelajaranmatematika 101022101311-phpapp02
Pemanfaatankalkulatordalampembelajaranmatematika 101022101311-phpapp02Pemanfaatankalkulatordalampembelajaranmatematika 101022101311-phpapp02
Pemanfaatankalkulatordalampembelajaranmatematika 101022101311-phpapp02
 
Makalah ptik 5 penggunaan ti di jurusan matematika
Makalah ptik 5   penggunaan ti di jurusan matematikaMakalah ptik 5   penggunaan ti di jurusan matematika
Makalah ptik 5 penggunaan ti di jurusan matematika
 
Pendahuluan metode numerik
Pendahuluan metode numerikPendahuluan metode numerik
Pendahuluan metode numerik
 
Metode Numerik Secara Umum.ppt
Metode Numerik Secara Umum.pptMetode Numerik Secara Umum.ppt
Metode Numerik Secara Umum.ppt
 
Metode numerik-buku-ajar-unila
Metode numerik-buku-ajar-unilaMetode numerik-buku-ajar-unila
Metode numerik-buku-ajar-unila
 
Metode numerik-buku-ajar-unila
Metode numerik-buku-ajar-unilaMetode numerik-buku-ajar-unila
Metode numerik-buku-ajar-unila
 

Metode Numerik dan MATLAB

  • 1. Tugas Akhir Mata Kuliah Metode Numerik Dr. Kebamoto Penggunaan Metode Numerik dan MATLAB dalam Fisika Oleh : A. Arif Sartono 6305220017 DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS INDONESIA 2006
  • 3. Daftar Isi Halaman Judul ………………………………………………………. i Daftar Isi …………………………………………………………….. ii PENDAHULUAN …………………………………………………... 1 1. Metode Numerik …………………………………………………. 1 A. Solusi grafik ............................................................................. 2 B. Metode numerik ....................................................................... 2 C. Komputer dan metode ............................................................. 2 2. Berbagai Metode ………………………………………………… 3 A. Metode Langsung ................................................................... 3 B. Metode Biasa ......................................................................... 3 C. Metode Gauss Seidel ............................................................. 4 D. Metode Cramer ....................................................................... 4 3. Matlab ............................................................................................ 4 A. Contoh Program MATLAB .................................................... 5 B. Jika file Bisection dijalankan di Common Window dihasilkan : 6 C. Sedangkan hasil plot atau gambarnya sebagai beikut : .............. 6 TUGAS AKHIR .................................................................................... 7 1. Soal Nomor 1 ………………………………………………………. 7 2. Penyelesaian ……………………………………………………… 7 3. Matrik A : …………………………………………………………. 8 4. Matriks-matriks ini jika diselesaikan dengan menggunakan MATLAB, 9 A. Metode Langsung : …………………………………………... 9 B. Metode Biasa …………………………………………………. 11 C. Metode Gauss Seidel ................................................................. 14 D. Metode Cramer ......................................................................... 18 5. Deskripsi Penulisan Variabel ........................................................... 22 PENUTUP ............................................................................................... 23 Referensi .................................................................................................. 23 ii
  • 4. BAGIAN I PENDAHULUAN 1. Metode Numerik Seiring pesatnya perkembangan teknologi dan kemajuan zaman, maka diperlukan suatu produk dengan ketelitian dan akurasi tinggi, dan waktu pengerjaan yang singkat. Begitu juga dengan permasalahan dalam bidang ilmu pengetahuan fisika murni maupun terapan, bidang rekayasa teknik metalurgi, mesin, elektro, sipil dan lain-lain dituntut hal yang sama, dimana dalam suatu perhitungan dengan data numerik membutuhkan ketelitian dan akurasi yang cukup baik. Pada saat teknologi informasi belum ada atau boleh dikatakan belum maju pesat, para praktisi dan profesional di bidang rekayasa teknik dan sain menganalisa dengan perhitungan manual. Simplifikasi digunakan dimana struktur yang sangat kompleks disederhanakan menjadi struktur yang lebih sederhana. Artinya akan terjadi perbedaan dari suatu permodelan dengan kondisi aktual. Hal ini dilakukan untuk menghindari kesulitan dalam analisa. Adanya perkembangan teknologi informasi yang sangat pesat pada saat ini mendorong para praktisi untuk mengembangkan cara baru agar pekerjaan analisa dapat dilakukan dengan lebih baik dan lebih efektif. Metode kalkulasi dengan matriks dapat dilakukan dengan mudah menggunakan teknologi informasi. Sudah banyak persoalan di bidang teknik maupun sain yang dapat diselesaikan dengan menggunakan permodelan matematika. Sering kali permodelan matematika tersebut muncul dalam bentuk yang tidak ideal, sehingga tidak dapat diselesaikan dengan menggunakan metode analitik untuk mendapatkan solusi sejatinya (exact solution). Jika persoalan-persoalan yang kita hadapi tidak dapat diselesaikan dengan metode permodelan matematika metode analitik menggunakan dalil-dalil kalkulus, maka solusinya dapat diperoleh dengan metode numerik. Metode numerik secara harafiah berarti suatu cara berhitung dengan menggunakan angka-angka, sedangkan secara istilah metode numerik adalah teknik yang digunakan untuk memformulasikan persoalan matematik sehingga dapat diselesaikan dengan operasi aritmatika biasa. Dengan menggunakan metode numerik, solusi exact dari persoalan yang dihadapi tidak akan diperoleh. Metode numerik hanya bisa memberikan solusi yang _________________________________________________________________ Metode Numerik dan Tugas Program MATLAB Oleh : A. Arif Sartono 1
  • 5. mendekati atau menghampiri solusi sejati sehingga solusi numerik dinamakan juga solusi hampiran ( approximation solution). Pendekatan solusi ini tentu saja tidak tepat sama dengan solusi sejati, sehingga ada selisih antara keduanya. Solusi tersebut disebut solusi galat (error). Semakin kecil galat yang diperoleh berarti semakin dekat solusi hampiran yang diperoleh dengan solusi sejatinya. Pada saat sebelum perkembangan teknologi informasi belum pesat seperti sekarang ini, ada dua cara pendekatan yang biasa digunakan jika suatu persoalan tidak bisa diselesaikan dengan metode analitik, yaitu : A. Solusi grafik dipakai untuk mencirikan suatu perilaku sistem, teknik ini kurang presisi karena sangat tergantung pada ketelitian penggambaran grafik. B. Metode numerik secara manual. Secara teori pendekatan ini dapat digunakan dengan baik untuk penyelesaian masalah yang rumit, namun pada kenyataannya seringkali menemui masalah. Masalah ini timbul biasanya karena kesalahan kecil dalam perhitungan (Chapra & Canale, 1991) C. Komputer dan metode numerik memberikan suatu alternatif pemecahan dari masalah-masalah tersebut. Dengan menggunakan kemampuan komputer untuk mendapatkan solusi langsung, hampir semua persoalan dapat diselesaikan tanpa perlu penyederhanaan asumsi atau penggunaan teknik yang rumit. Selain mempercepat perhitungan numerik, dengan komputer kita dapat mencoba berbagai kemungkinan solusi yang terjadi akibat perubahan beberapa parameter dan kriteria error. Ada enam tahapan yang harus dilakukan dalam menyelesaikan persoalan dengan metode numerik, yaitu : a. Pemodelan, semua parameter dalam persoalan dimodelkan dalam bentuk persamaan matematika. Penyederhanaan model, model matematika yang diperoleh pada tahap pertama bisa saja masih kompleks. Untuk memudahkan dan mempecepat kinerja komputer, model tersebut disederhanakan dengan membuang parameter yang dapat diabaikan. b. Formulasi numerik, setelah model matematika yang sederhana diperoleh, tahap selanjutnya adalah memformulasikannya secara numerik, yaitu : 1.) Menentukan metode numerik yang akan digunakan beserta taksiran analisis galat awal. Pemilihan metode didasari pada : 2.) Apakah metode tersebut teliti ? _________________________________________________________________ Metode Numerik dan Tugas Program MATLAB Oleh : A. Arif Sartono 2
  • 6. 3.) Apakah metode tersebut mudah diprogram dan waktu eksekusinya cepat ? c. Menyusun algoritma dari metode numerik yang dipilih. d. Pemrograman, algoritma yang telah disusun diterjemahkan dalam program komputer, dengan terlebih dahulu membuat flowchart-nya kemudian dituliskan dalam bentuk program. (dengan menggunakan salah satu software yang dapat mendukung untuk mempermudah pembuatannya, misalnya MATLAB, sebagai catatan penulis juga akan menggunakan software ini) e. Operasional, program komputer dijalankan dengan data uji coba sebelum menggunakan data sebenarnya. f. Evaluasi, bila program sudah selesai dijalankan dengan menggunakan data sesungguhnya, hasil yang diperoleh diinterpretasi. Interpretasi meliputi analisis hasil perhitungan dan membandingkannya dengan prinsip dasar dan hasil-hasil empiric untuk menentukan kualitas solusi numerik. 2. Berbagai Metode Dalam menyelesaikan data numerik diperlukan beberapa metode dan dari metode-metode tersebut nantinya kita dapat menggunakan sarana komputer untuk membantu menyelesaikan perhitungannya. Di sini akan dikemukakan 4 metode saja yang berhubungan dengan tugas akhir penulis. Metode yang akan penulis gunakan adalah : A. Metode Langsung Metode langsung ini artinya penyelesaian persoalan matematika diselesaikan dengan cara menggunakan alat bantu yang sudah bisa menyelesaikan persoalan tersebut. Metode langsung ini akan menggunakan bahasa pemrograman MATLAB. Bahasa pemrograman matlab sudah memiliki berbagai fasilitas untuk menyelesaikan persoalan-persoalan yang ada dan sering muncul. Jadi perintah yang dipakai adalah dengan perintah yang sudah disediakan oleh matlab. B. Metode Biasa Metode biasa ini maksudnya adalah bahwa persoalan matematika diselesaikan dengan metode matematika biasa, yang memiliki cara-cara yang sudah lazim digunakan. Dalam persoalan tugas nanti penulis memperoleh persoalan yang merupakan matriks. Jadi berkaitan dengan cara biasa ini nantinya penulis akan _________________________________________________________________ Metode Numerik dan Tugas Program MATLAB Oleh : A. Arif Sartono 3
  • 7. menggunakan cara penyelesaian matematika operasi matriks, seperti penggunaan determinan dan lain-lain. C. Metode Gauss Seidel Metode Gauss Seidel adalah suatu cara penyelesaian dengan menggunakan iterasi. Kemudian dengan mengubah elemen matriks diagonalnya nol. Untuk memulai perhitungan biasanya akan menggunakan tebakan awal. D. Metode Cramer Metode adalah metode yang menggunakan dasar perhitungan dengan cara matriks juga, seperti mialnya matriks [Z][I]=[V] maka persamaannya dapat dinyatakan sebagai [ I ] = [V] . [ Z] 3. Matlab Dengan bantuan komputer, langkah-langkah metode numerik diformulasikan menjadi suatu program. Perkembangan teknologi yang antara lain mencakup bahasa pemrograman telah melalui beberapa tahap. Pada awalnya bersifat Low Level Language dengan diperkenalkannya bahasa assembly. Disusul perkembangan bahasa dengan tingkat Middle dan High Level Language seperti FORTRAN, C++, BASIC / Visual Basic, Pascal, COBOL dan lain-lain. Akhir-akhir ini bahasa script pemrograman dijadikan alternatif bagi praktisi karena kemudahannya dalam membuat suatu aplikasi program. Dalam membuat suatu program dapat dilakukan dengan cara yang sangat mudah dengan waktu yang relatif lebih singkat dibandingkan dengan menggunakan bahasa Middle dan High Level Language. Tulisan ini membahas tugas aplikasi dengan menggunakan bahasa pemrograman MATLAB. Program MATLAB ini dapat ditulis dengan menggunakan perintah yang sangat sederhana, namun dapat mencakup tuntutan untuk menyelesaikan persoalan menganalisis data. Sekarang ini MATLAB adalah salah satu bahasa pemrograman yang banyak digunakan. MATLAB mampu menangani perhitungan sederhana seperti penambahan, pengurangan, perkalian dan pembagian. MATLAB juga mampu menyelesaikan perhitungan rumit, yang meliputi bilangan kompleks, akar dan pangkat, logaritma dan fungi trigonometri. Seperti kalkulator yang dapat diprogram, MATLAB dapat digunakan untuk menyimpan dan mengambil data; dalam MATLAB juga dapat dibuat sekumpulan perintah untuk mengotomatisasi suatu persamaan yang rumit, dan masih banyak lagi kemampuan lain dari MATLAB. (Hanselman & Littlefield). Dalam lingkungan MATLAB, kita _________________________________________________________________ Metode Numerik dan Tugas Program MATLAB Oleh : A. Arif Sartono 4
  • 8. dapat mengembangkan dan melaksanakan program atau naskah, yang berisi perintah MATLAB. Kita juga dapat melaksanakan perintah MATLAB, mengamati hasilnya, dan kemudian melaksanakan sebuah perintah MATLAB lainnya yang berinteraksi dengan data dalam memori, mengamati hasilnya. A. Contoh Program MATLAB Berikut ini adalah contoh program MATLAB dalam mencari akar-akar dengan metode Bisection. List Program Program M-File dengan nama file bf1.m function y=bf1(x) y=x^2-5*x+6; Program M-file dengan nama file _________________________________________________________________ Metode Numerik dan Tugas Program MATLAB Oleh : A. Arif Sartono Bisection.m 5
  • 9. B. Jika file Bisection dijalankan di Common Window dihasilkan : C. Sedangkan hasil plot atau gambarnya sebagai beikut : _________________________________________________________________ Metode Numerik dan Tugas Program MATLAB Oleh : A. Arif Sartono 6
  • 10. BAGIAN II TUGAS AKHIR 1. Soal Nomor 1 Penulis mendapat bagian tugas nomor 1. Soal nomor satu adalah Carilah kuat arus pada masing-masing cabang ! I2 I3 I1 R1 2 Ω R2 6 Ω V1 12 volt R3 3 Ω V2 8 volt 2. Penyelesaian Untuk memperoleh tiga buah persamaan tersebut, kita gunakan hukum tegangan Kirchoff pada tiap lup arus. Gambar 2 Untuk lup I2 seperti yang ditunjukkan pada gambar 2, jumlah dari jatuh tegangan sekitar lup itu sama dengan tegangan sumber V1. Persamaannya adalah ... . I 2 .R1 + ( I 2 + I 3 ).R2 = V1 _________________________________________________________________ Metode Numerik dan Tugas Program MATLAB Oleh : A. Arif Sartono (1.1) 7
  • 11. Gambar 3 Untuk lup I3 seperti yang ditunjukkan pada gambar 3, jumlah dari jatuh tegangan sekitar lup itu sama dengan tegangan sumber V2. Persamaannya adalah ... . I 3 .R3 + ( I 3 + I 2 ).R2 = V2 (1.2) Untuk mendapatkan persamaan ketiga menggunakan hukum Kirchoff untuk tegangan, persamaannya adalah … . − I1 + I 2 + I 3 = 0 (1.3) Dari persamaan (1.1), (1.2) dan (1.3) kita susun kembali menjadi : 0 + ( R1 + R2 ).I 2 + 0+ − I1 + R2 .I 3 = V1 R2 .I 2 + ( R2 + R3 ).I 3 = V2 I2 + (1.4) I3 = 0 Dari tiga persamaan (1.4) kita dapat menuliskan persamaan matriknya. 3. Matrik A : ⎡ 0 ( R1 + R2 ) + R2 ⎤ A=⎢ 0 R2 ( R2 + R3 ) ⎥ ⎥ ⎢ ⎢ −1 ⎥ 1 1 ⎣ ⎦ (1.5) ⎡ I1 ⎤ B = ⎢I2 ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ I3 ⎥ ⎣ ⎦ (1.6) ⎡V1 ⎤ C = ⎢V2 ⎥ ⎢ ⎥ ⎢0⎥ ⎣ ⎦ (1.7) Jika ditulis dalam bentuk operasi matrik adalah : ⎡ 0 ( R1 + R2 ) + R2 ⎤ ⎡ I1 ⎤ ⎡V1 ⎤ ⎢0 R2 ( R2 + R3 ) ⎥ ⎢ I 2 ⎥ = ⎢V2 ⎥ ⎢ ⎥⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ −1 ⎥ ⎢ I3 ⎥ ⎢ 0 ⎥ 1 1 ⎣ ⎦⎣ ⎦ ⎣ ⎦ _________________________________________________________________ Metode Numerik dan Tugas Program MATLAB Oleh : A. Arif Sartono (1.8) 8
  • 12. atau secara umum persamaan (1.8) dapat ditulis : [ A][ B ] = [C ] (1.9) Sehingga dari persamaan (1.9) besar kuat arus dapat dinyatakan sebagai : [ B] = [ A] [C ] (1.10) Menurut data pada soal bahwa : R1 = 2 Ω, R2 = 6 Ω, R3 = 3 Ω dan V1 = 12 volt , V2 = 8 volt Sehingga matriksnya dapat ditulis sebagai berikut : ⎡ 0 8 6⎤ A = ⎢ 0 6 9⎥ ⎢ ⎥ ⎢ −1 1 1 ⎥ ⎣ ⎦ (1.11) ⎡ I1 ⎤ B = ⎢I2 ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ I3 ⎥ ⎣ ⎦ (1.12) ⎡12 ⎤ C=⎢8⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎣0⎦ (1.13) 4. Matriks-matriks ini jika diselesaikan dengan menggunakan MATLAB, maka flowchart dan list programnya adalah sebagai berikut : A. Metode Langsung : a. Algoritma Metode Langsung : 1.) Program dimulai 2.) Sebagai persiapan membersihkan layar command window dan menghapus isi variabel sebelumnya yang tidak berfungsi 3.) Menginput elemen matriks berordo 3x3 ke dalam variabel matriks A 4.) Menginput elemen matriks berordo 3x1 ke dalam variabel matriks C 5.) Menentukan variabel matriks B yang diisi dari hasil perhitungan matriks A dibagi matriks B (perintah ini khusus bahasa program matlab) 6.) Menampilkan hasil elemen matriks B 7.) Program selesai _________________________________________________________________ Metode Numerik dan Tugas Program MATLAB Oleh : A. Arif Sartono 9
  • 13. b. Flowchart Metode Langsung : Mulai Hapus Layar Input matriks A (3×3) , C(3×1) B = AC Hasil B (3×1) Selesai c. Metode ini diberi nama file aruslistrik1.m d. List Program _________________________________________________________________ Metode Numerik dan Tugas Program MATLAB Oleh : A. Arif Sartono 10
  • 14. e. Hasil Output B. Metode Biasa a. Algoritma Metode Biasa : 1.) Program dimulai 2.) Sebagai persiapan membersihkan layar command window dan menghapus isi variabel sebelumnya yang tidak berfungsi 3.) Menginput elemen matriks berordo 3x3 ke dalam variabel matriks Z 4.) Menginput elemen matriks berordo 3x1 ke dalam variabel matriks C 5.) Mengatur agar variabel angka hanya 5 digit atau dengan format eksponen 6.) Menentukan variabel matriks Iakhir yang diisi dari hasil perhitungan invers matriks Z dikali matriks C 7.) Menampilkan hasil elemen matriks Iakhir 8.) Program selesai _________________________________________________________________ Metode Numerik dan Tugas Program MATLAB Oleh : A. Arif Sartono 11
  • 15. b. Flowchart Metode Biasa : Mulai Hapus Layar & variabel Input matriks Z (3×3) , C(3×1) short g Invers Z×C Hasil Inv Z×C Selesai c. Metode ini diberi nama aruslistrik2.m d. List Program _________________________________________________________________ Metode Numerik dan Tugas Program MATLAB Oleh : A. Arif Sartono 12
  • 17. e. Hasil Output C. Metode Gauss Seidel a. Algoritma Metode Gauss Seidel 1.) Program dimulai 2.) Sebagai persiapan membersihkan layar command window dan menghapus isi variabel sebelumnya yang tidak berfungsi 3.) Menentukan variabel epsilon dengan nilai 0,0001 dan variabel x dengan nilai 0 4.) Menginput elemen-elemen matriks berordo 3x3 ke dalam variabel matriks A 5.) Menginput elemen matriks berordo 3x1 ke dalam variabel matriks C 6.) Menentukan variabel I2, It3 dan iter serta memberikan masing-masing nilai awal 0 7.) Menentukan implikasi dengan syarat x lebih besar atau sama dengan epsilon 8.) Jika Implikasi nomor 7 benar langkah berikutnya mengerjakan nomor 9 9.) Menghitung proses dengan rumusan iter = iter + 1 ; I1=(C1-A(1,2).I2(1,3).It3)/A(1,1) ; I2=(C2-A(2,1).I1-A(2,3).It3)/A(2,2) ; I3=(C3A(3,1).I1-(3,2).I2)/A(3,3) ; Iakhir1 = mutlak dari I1; Iakhir2 = mutlak dari I2; Iakhir3 = mutlak dari I3; x = mutlak dari I3-It3; dan It3 = I3; _________________________________________________________________ Metode Numerik dan Tugas Program MATLAB Oleh : A. Arif Sartono 14
  • 18. 10.) Menampilkan hasil iter; Iakhir1; Iakhir2; dan Iakhir3 11.) Jika implikasi salah program selesai dan jika implikasi benar mengulangi proses nomor 9 b. Flowchart Metode Gauss Seidel : Mulai Hapus Layar & variabel epsilon = 0.0001; x = 1 A(1,1) = -1; A(1,2) = 1 ; A(1,3) = 1 ; A(2,1) = 0 ; A(2,2) = 4 ; A(2,3) = 3 ; A(3,1) = 0 ; A(3,2) = 6 ; A(3,3) = 9 ; C1 = 0 ; C2 = 6 ; C3 = 8 ; I2 = 0, It3 = 0, iter = 0 Selesai x >= epsilon False True iter = iter + 1 ; I1=(C1-A(1,2).I2-A(1,3).It3)/A(1,1) ; I2=(C2-A(2,1).I1-A(2,3).It3)/A(2,2) ; I3=(C3-A(3,1).I1-A(3,2).I2)/A(3,3) ; Iakhir1 = mutlak dari I1; Iakhir2 = mutlak dari I2; Iakhir3 = mutlak dari I3; x = mutlak dari I3-It3; It3 = I3; iter; Iakhir1; Iakhir2; Iakhir3 c. Metode ini diberi nama aruslistrik3.m _________________________________________________________________ Metode Numerik dan Tugas Program MATLAB Oleh : A. Arif Sartono 15
  • 19. d. List Program _________________________________________________________________ Metode Numerik dan Tugas Program MATLAB Oleh : A. Arif Sartono 16
  • 20. e. Hasil Output _________________________________________________________________ Metode Numerik dan Tugas Program MATLAB Oleh : A. Arif Sartono 17
  • 21. D. Metode Cramer a. Algoritma Metode Cramer 1.) Program dimulai 2.) Sebagai persiapan membersihkan layar command window dan menghapus isi variabel sebelumnya yang tidak berfungsi 3.) Menginput elemen-elemen matriks berordo 3x3 ke dalam variabel matriks Z 4.) Menginput elemen matriks berordo 3x1 ke dalam variabel matriks C 5.) Mengatur agar variabel angka hanya 5 digit atau dengan format eksponen 6.) Menginput elemen-elemen matriks berordo 3x3 ke dalam variabel matriks A1 dengan elemen samadengan elemen Z kecuali A1(1,1) = C1, elemen A1(2,1) = C2 dan elemen A1(3,1) = C3 7.) Menginput elemen-elemen matriks berordo 3x3 ke dalam variabel matriks A2 dengan elemen samadengan elemen Z kecuali A3(1,3) = C1, elemen A3(2,3) = C2 dan elemen A3(3,3) = C3 8.) Menginput elemen-elemen matriks berordo 3x3 ke dalam variabel matriks A3 dengan elemen samadengan elemen Z kecuali A3(1,1) = C1, elemen A1(2,1) = C2 dan elemen A1(3,1) = C3 9.) Menentukan variabel matriks B1 dengan nilai determinan dari A1 dibagi determinan Z 10.) Menentukan variabel matriks B2 dengan nilai determinan dari A2 dibagi determinan Z 11.) Menentukan variabel matriks B3 dengan nilai determinan dari A3 dibagi determinan Z 12.) Memasukkan nilai nilai mutlak dari B1, B2 dan B3 masing-masing ke dalam varibel Ba1, Ba2 dan Ba3 13.) Menampilkan hasil Ba1, Ba2 dan Ba3 14.) Program selesai _________________________________________________________________ Metode Numerik dan Tugas Program MATLAB Oleh : A. Arif Sartono 18
  • 22. b. Flowchart Metode Cramer : Mulai Hapus Layar & variabel Z(1,1) = -1; Z(1,2) = 1 ; Z(1,3) = 1 ; Z(2,1) = 0 ; Z(2,2) = 4 ; Z(2,3) = 3 ; Z(3,1) = 0 ; Z(3,2) = 6 ; Z(3,3) = 9 ; C1 = 0 ; C2 = 6 ; C3 = 8 short g A1(1,1) = C1; A1(1,2) = 1; A1(1,3) = 1; A1(2,1) = C2; A1(2,2) = 4; A1(2,3) = 3; A1(3,1) = C3; A1(3,2) = 6; A1(3,3) = 9; Ba1 adalah mutlak dari B1 ; Ba2 adalah mutlak dari B2 ; Ba3 adalah mutlak dari B3 ; Ba1 ; Ba2; Ba3 Selesai A2(1,1) = -1; A2(1,2) = C1; A2(1,3) = 1; A2(2,1) = 0; A2(2,2) = C2; A2(2,3) = 3; A2(3,1) = 0; A2(3,2) = C3; A2(3,3) = 9; A3(1,1) = -1; A3(1,2) = 1; A3(1,3) = C1; A3(2,1) = 0; A3(2,2) = 4; A3(2,3) = C2; A3(3,1) = 0; A3(3,2) = 6; A3(3,3) = C3; B1 adalah determinan A1 dibagi determinan Z ; B2 adalah determinan A2 dibagi determinan Z ; B3 adalah determinan A3 dibagi determinan Z ; _________________________________________________________________ Metode Numerik dan Tugas Program MATLAB Oleh : A. Arif Sartono 19
  • 23. c. Metode ini diberi nama aruslistrik4.m d. List Program _________________________________________________________________ Metode Numerik dan Tugas Program MATLAB Oleh : A. Arif Sartono 20
  • 25. e. Hasil Output 5. Deskripsi Penulisan Variabel dan Perintah yang digunakan dalam Program clc : menghapus layar clear : menghapus variabel yang aktif sebelumnya Tsuhu : Membuat variabel suhu berbentuk matriks, kemudian diisi dengan data Ckapasitas : Membuat variabel kapasitas berbentuk matriks, kemudian diisi dengan data p : menuliskan variabel polyfit xi : menuliskan variabel suhu ke dalam sumbu x z : menuliskan variabel kapasitas ke dalam sumbu y plot : perintah MATLAB untuk menggambar grafik hubungan kapasitas terhadap suhu grid on : perintah MATLAB untuk mengaktifkan grid (garis-garis koordinat) syms T : perintah MATLAB utnuk mendefinisikan penulisan fungsi simbol Tsuhux : menuliskan variabel suhu yang akan di cari nilai kapasitasnya Cy : mendefinisikan variabel fungsi kapasitas Disp : perintah MATLAB untuk menampilkan judul regresi C : menuliskan variabel fungsi yang diperoleh(baru terbentuk) _________________________________________________________________ Metode Numerik dan Tugas Program MATLAB Oleh : A. Arif Sartono 22
  • 26. BAGIAN III PENUTUP Penulis ingin mengucapkan terima kasih sebesar-besarnya kepada pembimbing yaitu Bapak Dr. Kebamoto. Tugas ini telah memberikan wawasan yang lebih berarti karena dengan mengerjakan tugas ini penulis merasa banyak terbantu sehingga dapat mengenali berbagai perintah program MATLAB yang ternyata begitu banyaknya perintah-perintah yang lebih bermanfaat dan aplikatif dibandingkan perintah-perintah program yang penulis kenal sebelumnya. Mudah-mudahan pada masa yang akan datang penulis dapat memanfaatkan untuk kepentingan pengajaran. Semoga tugas ini juga dapat bermanfaat dan dapat dimanfaatkan sebagai sarana belajar untuk penulis pribadi khususnya dan untuk rekan-rekan sesama mahasiswa Departemen Fisika UI pada umumnya. Jika dalam tulisan program sederhana ini masih banyak terdapat kekurangan maka penulis mengharapkan saran dan kritik yang sifatnya membangun untuk peningkatan kemampuan penulis dalam mengenal dan menggunakan program MATLAB. Referensi : 1. Cekmas Cekdin, Teori dan Contoh Soal Teknik Elektro, Andi Yogyakarta, 2005 2. Duane Hanselman & Bruce Littlefield, MATLAB Bahasa Komputasi Teknis, Andi Yogyakarta, 2000 3. http://www.google.com _________________________________________________________________ Metode Numerik dan Tugas Program MATLAB Oleh : A. Arif Sartono 23