Modul Praktikum Pemodelan Laut

MODUL 1. PELURUHAN KONSENTRASI ZAT

Tujuan Praktikum: Diharapkan praktikan memahami konsep pemodelan konsentrasi peluruhan zat dari suatu solusi persamaan Persamaan:

Solusi persamaan: Solusi Numerik Eksplisit Beda Hingga

Kestabilan Numerik Eksplisit Beda Hingga H ingga

Solusi Numerik Implisit Beda Hingga

Solusi Analitik

Permasalahan: Hitung evolusi konsentrasi zat selama 24 jam dengan selang waktu 3600 s untuk nilai 4 1 implisit beda hingga jika O ! 10 s secara secara analitik, eksplisit beda hingga dan implisit diketahui konsentrasi awal C=100% ? Instruksi: 1. Buka layar Matlab Command Windows dan Matlab dan Matlab editor/debugger 2. Ketik list program di bawah ini: clear C(1)=100;

Modul Praktikum Pemodelan Laut

Ca(1)=100; Ci(1)=100; dt=3600; tmax=20*dt; nmax=tmax/dt+1; kappa=1e-4; for n=1:nmax-1; C(n+1)=C(n)*(1-dt*kappa); Ci(n+1)=Ci(n)/(1+dt*kappa); t=(n)*dt; Ca(n+1)=Ca(1)*exp(-kappa*t); end t=0:tmax/dt; title('Evolusi title('Evolusi Konsentrasi Zat (%) sebagai fungsi waktu'); waktu' ); xlabel('Waktu xlabel('Waktu (Jam)'); (Jam)'); ylabel('Konsentrasi ylabel('Konsentrasi (%)'); (%)'); plot(t,C,'b-.' plot(t,C,'b-.',t,Ci, ,t,Ci,'r--' 'r--',t,Ca, ,t,Ca,'k' 'k'); ); legend('solusi legend('solusi explisit', explisit','solusi implisit', implisit','solusi analitik'); analitik');

3. 4. 5. 6.

Simpan list program dengan nama peluruhan.m pada direktori yang diinginkan Jalankan program peluruhan pada Matlab Command Windows kemudian coba gunakan nilai kappa dan dt yang lain Lihat Hasil program tersebut dan analisis hasilnya


MODUL 2. INTERFERENSI 2 GELOMBANG

Tujuan Praktikum: Diharapkan praktikan dapat mempelajari dan mengetahui interferensi gelombang Fungsi gelombang:

Permasalahan: Hitung interferensi dari 2 gelombang untuk P1 = 100 m; T1 = 60 s dan P2 = 95 m; T2 = -30 s dengan jarak x = 1 sampai dengan 1000 m pada t = 1000 s ? Instruksi: 1. Buka layar Matlab Command Windows dan Matlab dan Matlab editor/debugger 2. Ketik list program di bawah ini: clear T1=60; ld1=100; T2=-30; ld2=95; t=1000; A0=1; for x=0:1000; i=x+1; A1(i)=A0*(sin(2*pi*(x/ld1-t/T1))); A2(i)=A0*(sin(2*pi*(x/ld2-t/T2))); A(i)=A0*(sin(2*pi*(x/ld1-t/T1))+sin(2*pi*(x/ld2-t/T2))); end x=0:1000; subplot(3,1,1) plot(x,A1,'b' plot(x,A1,'b'); ); title('Gelombang title('Gelombang 1'); 1'); xlabel('Jarak xlabel('Jarak (m)'); (m)'); ylabel('Elevasi ylabel('Elevasi Permukaan (m)'); (m)'); subplot(3,1,2) plot(x,A2,'r' plot(x,A2,'r'); ); title('Gelombang title('Gelombang 2'); 2'); xlabel('Jarak xlabel('Jarak (m)'); (m)'); ylabel('Elevasi ylabel('Elevasi Permukaan (m)'); (m)'); subplot(3,1,3) plot(x,A,'m' plot(x,A,'m'); ); title('Gelombang title('Gelombang 1 + Gelombang 2'); 2' ); xlabel('Jarak xlabel('Jarak (m)'); (m)'); ylabel('Elevasi ylabel('Elevasi Permukaan (m)'); (m)');

3. 4. 5. 6.

Simpan list program dengan nama interferensi.m interferensi.m pada pad a direktori yang diinginkan Jalankan program interferensi pada Matlab Command Co mmand Windows kemudian coba gunakan nilai P1, P2, T1 dan T2 yang lain Lihat Hasil program tersebut dan analisis hasilnya


MODUL 3. OSILASI BENDA TERAPUNG

Tujuan Praktikum: Diharapkan praktikan dapat memahami konsep gaya apung dan momentum pada arah vertikal Persamaan:

Permasalahan: Hitung kecepatan vertikal w dan elevasi z untuk menentukan osilasi benda terapung, jika 3 3 2 2 diketahui V amb ! 1025 k g / m ; V obj ! 1025,5 k g / m ; N ! 0.0001 s & z obj awal ! 80 m . Instruksi: 1. Buka layar Matlab Command Windows dan Matlab dan Matlab editor/debugger 2. Ketik list program di bawah ini: clear rhoamb=1025; rhoobj=1025.5; g=9.81; N=0.01; zobj(1)=-80; zobja(1)=-80; wobj(1)=0; tmax=3600; dt=1; nmax=tmax/dt+1; for n=1:nmax-1; rhoobj=rhoamb*(1+N^2/g*zobj(n)); wobj(n+1)=wobj(n)-dt*g*(rhoobj-rhoamb)/rhoobj; zobj(n+1)=zobj(n)+dt*wobj(n+1); wobja(n+1)=wobj(1)*sin(N*(n+1)*dt); zobja(n+1)=zobj(1)*cos(N*(n+1)*dt); end t=0:dt:tmax; title('Lokasi title('Lokasi benda terapung sebagai fungsi waktu'); waktu' ); xlabel('Waktu(s)' xlabel('Waktu(s)'); );


ylabel('z(m)' ylabel('z(m)'); ); plot(t,zobj,'b' plot(t,zobj, 'b',t,zobja, ,t,zobja,'r' 'r'); ); legend('numerik' legend('numerik', ,'analitik' 'analitik'); );

3. 4. 5. 6.

Simpan list program dengan nama terapung.m pada direktori yang diinginkan Jalankan program terapung pada Matlab Command Windows kemudian coba gunakan nilai dt yang lain Lihat Hasil program tersebut dan analisis hasilnya


MODUL 4. GAYA CORIOLIS

Tujuan Praktikum: Diharapkan praktikan dapat: (1). mengerti efek rotasi bumi yang menimbulkan gaya coriolis dan (2). mengetahui pengaruh gaya ga ya coriolis terhadap suatu posisi aliran fluida. Persamaan:

Solusi persamaan: Solusi Numerik Eksplisit Beda Hingga

Permasalahan: Hitung kecepatan aliran fluida u, v dan lokasi partikel fluida x,y selama 1 periode jika diketahui u0 = 5 m/s, v0 = 5 m/s dan J = 60r 60r ? Instruksi: 1. Buka layar Matlab Command Windows dan Matlab dan Matlab editor/debugger 2. Ketik list program di bawah ini: clear u(1)=5; v(1)=5; x(1)=0; y(1)=0; omega=7.29e-5; phi=60*pi/180; f=2*omega*sin(phi); T=2*pi/abs(f); tmax=T; dt=T/64; nmax=tmax/dt+1; for n=1:nmax-1; u(n+1)=u(n)+dt*f*v(n); v(n+1)=v(n)-dt*f*u(n);


x(n+1)=x(n)+dt*(u(1)+u(n+1)); y(n+1)=y(n)+dt*(v(1)+v(n+1)); end plot(x(1),y(1), 'ro'); plot(x(1),y(1),'ro' ); hold on plot(x(2:n),y(2:n),'o' plot(x(2:n),y(2:n), 'o'); ); title('Simulasi title('Simulasi gerak partikel fluida akibat gaya coriolis'); coriolis'); xlabel('x xlabel('x (km)'); (km)'); ylabel('y ylabel('y (km)'); (km)');

3. 4. 5. 6.

Simpan list program dengan nama co riolis.m riolis.m pada direktori yang diinginkan Jalankan program coriolis pada Matlab Command Co mmand Windows kemudian coba gunakan nilai phi yang lain Lihat Hasil program tersebut dan analisis hasilnya


Modul Praktikum Pemodelan Laut

Recommend Documents