PENGENALAN MATLAB UNTUK KOMPUTASI

SISTEM FISIS

4 Februari 2014

Oleh :

Ahmad Samsudin

1127030003

JURUSAN FISIKA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SUNAN GUNUNG DJATI

BANDUNG

2014

ABSTRAK

Nama : Ahmad Samsudin (1127030003)

Teman Sekelompok : Endah kinarya (1127030018)

: Fani Anggraeni (1127030022)

: Fitri Rahayu (1127030025)

: Iin Musyfiqoh (112703007)

Nama Asisten Dosen : Ujang Permana

Pada praktikum ini yaitu pengenalan pengoperasian matlab untuk kom-

putasi sistem fisis, tujuan dari praktikum ini yaitu mengetahui cara menggu-

nakan matlab, dapat menggunakan matlab sebagai operasi matematika dan

fungsi dasar dalam matlab serta dapat membuat sebuah grafik pada matlab.

Teknik yang dilakukan dalam praktikum ini yaitu mengguanakan laptop dan

software matlab serta dibantu dengan modul praktikum komputasi II. Hasil

dari praktikum ini yaitu saya dapat mengetahui cara menggunakan matlab

pada perhitungan berulang tanpa interval serta perhitungan berulang dengan

interval. Selain itu juga saya dapat mengerti untuk membuat sebuah grafik

serta mengkomputasikan rumus-rumus fisika kedalam sistem matlab, seper-

ti menghitung kecepatan benda serta posisi benda pada gerak lurus berubah

beraturan.

Kata Kunci : Komputasi, Matlab, Interval, Grafik

i

DAFTAR ISI

ABSTRAK i

DAFTAR ISI ii

DAFTAR GAMBAR iii

1 PENDAHULUAN 1

1.1 Latar Belakang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

1.2 Rumusan Masalah . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

1.3 Batasan Masalah . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

1.4 Tujuan Praktikum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

1.5 Sistematika Penulisan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

2 LANDASAN TEORI 4

3 METODE PERCOBAAN 6

3.1 Waktu dan Tempat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

3.2 Alat dan Bahan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

3.3 Diagram Alir . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

3.4 Prosedur Percobaan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

4 HASIL DAN PEMBAHASAN 8

5 PENUTUP 19

5.1 Kesimpulan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

5.2 Saran . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

DAFTAR PUSTAKA 19

ii

DAFTAR GAMBAR

4.1 Command Window . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

4.2 Command History . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

4.3 Editor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

4.4 Perhitungan berulang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

4.5 Perhitungan berulang dengan interval . . . . . . . . . . . . . . . 10

4.6 Editor Perhitungan berulang pada GLBB . . . . . . . . . . . . . 11

4.7 Perhitungan berulang pada GLBB . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

4.8 Editor Out Put string . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

4.9 Out Put String pada Command Window . . . . . . . . . . . . . 12

4.10 Editor grafik kecepatan terhadap waktu . . . . . . . . . . . . . . 13

4.11 Tampilan comand window grafik kecepatan terhadap waktu . . 13

4.12 Grafik kecepatan terhadap waktu . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

4.13 Editor grafik jarak terhadap waktu . . . . . . . . . . . . . . . . 14

4.14 Tampilan command window grafik jarak terhadap waktu . . . . 15

4.15 Grafik jarak terhadap waktu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

4.16 Editor grafik kecepatan terhadap jarak . . . . . . . . . . . . . . 16

4.17 Tampilan Command Window grafik kecepatan terhadap jarak . 16

4.18 Grafik kecepatan terhadap jarak . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

4.19 Editor membuat dua grafik dalam satu figure . . . . . . . . . . 17

4.20 Comand window pada 2 grafik dalam satu figure . . . . . . . . . 18

4.21 Grafik kecepatan vs waktu dan Grafik perpindahan vs waktu . . 18

iii

Bab 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pada era globalisasi seperti sekarang ini dan diiringi dengan perkembang-

an teknologi yang modern, sistem untuk mendukung perkembangan teknologi

harus disertai dengan perkembangan dalam ilmu pembelajaran. Untuk meng-

hitung suatu masalah dengan konteks sistem numerik yang sangat banyak,

maka harus dibutuhkan waktu yang cukup lama mengerjakannya. Oleh se-

beb itu diperlukan suatu sistem yang dapat melakukan pekerjaan yang dapat

menghitung suatu masalah yang berkaitan dengan numerik, agar waktu yang

dibutuhkan tidak terlalu lama. Matlab merupakan perangkat lunak yang di-

gunakan salah satunya untuk menganalisis dan visualisasi data. Sistem pada

matlab didesain untuk mengolah data dengan menggunakan operasi matriks

serta bisa juga digunakan untuk menampilkan sebuah grafis yang mempunyai

level-level tertentu dan memiliki bahasa pemrograman yang baik.

Untuk bisa mengoperasikan software matlab ini maka dibutuhkan terle-

bih dahulu pengenalan terhadap matlab untuk komputasi sistem fisis, karena

untuk bisa menggunakan matlab ini cukup rumit dan dibutuhkan ketelitian

yang tinggi. Oleh sebeb itu saya sebagi seorang mahasiswa fisika Uin Sunan

Gunung Djati Bandung fakultas sains dan teknologi melakukan praktikum fi-

sika komputasi II ini supaya bisa menggunakan matlab untuk mendukung per-

kembangan teknologi khususnya penyelesaian persamaaan fisika dengan sistem

komputasi.

1

1.2. Rumusan Masalah 2

1.2 Rumusan Masalah

Rumusan masalah yang kami bahas pada praktikum Pengenalan Matlab Untuk

Komputasi Sistem Fisis yaitu :

1. Mengetahui pengertian dan fungsi-fungsi dari tool pada Matlab.

2. Mengerti cara mengoperasikan dan prosedur membuat program dasar

dalam Matlab.

3. Mengetahui serta dapat memahami operasi matematika dan fungsi dasar

dalam Matlab.

4. Dapat membuat grafik pada Matlab.

1.3 Batasan Masalah

Batasan masalah dari laporan praktikum ini meliputi :

1. Mengetahui pengertian dan fungsi-fungsi dari tool pada Matlab.

2. Mengerti cara mengoperasikan dan prosedur membuat program dasar

dalam Matlab.

3. Mengetahui serta dapat memahami operasi matematika dan fungsi dasar

dalam Matlab.

4. Membuat grafik pada Matlab.

1.4 Tujuan Praktikum

Praktikum pengenalan matlab untuk komputasi sistem fisis ini bertujuan un-

tuk :

1. Mengetahui cara mengoperasikan dan prosedur membuat program dasar

dalam MATLAB.

2. Mengetahui cara menginisialisasi variable dalam MATLAB.

3. Mengetahui operasi matematika dan fungsi dasar dalam MATLAB.

4. Mengetahui cara membuat grafik pada MATLAB.

Ahmad Samsudin

1.5. Sistematika Penulisan 3

1.5 Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan laporan ini lebih ditekankan pada hasil dan pembahasan

pada tiap bab :

1. Bab 1 menjelaskan gambaran umum tentang simulasi yang dilakukan.

2. Bab 2 membahas teori yang melandasi dan mendukung simulasi.

3. Bab 3 adalah metode percobaan.

4. Bab 4 adalah hasil dan pembahasan.

5. Bab 5 merupakan penutup yang terkandung padanya kesimpulan.

Ahmad Samsudin

Bab 2

LANDASAN TEORI

Matlab singkatan dari Matrix Laboratory. Matlab merupakan bahasa

pemrogaman yang dikembangkan oleh The Mathwork .Inc. Bahasa pemogram-

an ini banyak digunakan untuk perhitungan numerik keteknikan, komputasi

simbolik, visualisasi grafis, analisis data matematis, statistika, simulasi pemo-

delan, dan desain GUI (graphical user interface). Dalam lingkungan perguruan

tinggi teknik, Matlab merupakan perangkat standar untuk memperkenalkan

dan mengembangkan penyajian materi matematika, rekayasa dan kelimuan.

Di industri, MATLAB merupakan perangkat pilihan untuk penelitian dengan

produktifitas yang tingi, pengembangan dan analisanya.

Dalam bidang instrumentasi, matlab digunakan untuk menyelesaikan

berbagai macam persoalan, seperti simulasi sistem kontrol, pengolahan si-

nyal digital, pengolahan citra (image processing), wavelet, fuzzy logic, neu-

ral network, cdma dan sistem komunikasi, dan lain sebagainya. Pada modul

ini hanya akan dibahas mengenai hal-hal yang berkaitan dengan pemecahan

masalah-masalah matematik, visual grafis, kontrol dan statistik.

Dalam modul pengenalan matbal ini ada beberapa cara yang mendasar un-

tuk menggunakan aplikasi matlab. Pada awal kita membuka matlab maka kita

harus memulai runag kerja pada :

Current Directory

Command window

Editor Window

4

5A. Kelengkapan System MATLAB

1. Development Environment, merupakan sekumpulan perangkat dan fasi-

litas yang membantu anda untuk menggunakan fungsi-fungsi dan file-

file MATLAB. Beberapa perangkat ini merupakan sebuah graphical user

interfaces (GUI). Termasuk didalamnya adalah MATLAB desktop dan

Command Window, command history, sebuah editor dan debugger, dan

browsers untuk melihat help, workspace, files, dan search path.

2. MATLAB language, merupakan sekumpulan algoritma komputasi mulai

dari fungsi-fungsi dasar dan complex aritmetica, sampai dengan fungsi-

fungsi yang sangat kompleks seperti fourier transform.

3. Graphic, matlab memiliki fasilitas untuk menampilkan vector dan ma-

trices sebagai suatu grafik. Didalamnya melibatkan high-level functions

(fungsi-fungsi level tinggi) untuk visualisasi data dua dikensi dan data

tiga dimensi, image processing, animation, dan presentation graphics.

Ini juga melibatkan fungsi level rendah yang memungkinkan bagi anda

untuk membiasakan diri untuk memunculkan grafik mulai dari benutk

yang sederhana sampai dengan tingkatan graphical user interfaces pada

aplikasi MATLAB anda.

4. Matlab Application Program Interface (API), Merupakan suatu library

yangmemungkinkan program yang telah anda tulis dalam bahasa C dan

Fortran mampu berinterakasi dengan MATLAB. Ini melibatkan fasili-

tas untuk pemanggilan routines dari MATLAB (dynamic linking), pe-

manggilan MATLAB sebagai sebuah computational engine, dan untuk

membaca dan menuliskan MAT-files.

Ahmad Samsudin

Bab 3

METODE PERCOBAAN

3.1 Waktu dan Tempat

Praktikum Modul Pengenalan Matlab Untuk sistem fisis ini berlangsung

pada hari rabu tanggal 29 Januari 2014, pukul 15.30 sampai dengan selesay.

Praktikum ini dilakukan di laboratorium fisika Fakultas Sains dan Teknologi

Uin Sunan Gunung Djati Bandung .

3.2 Alat dan Bahan

1. Komputer/laptop

2. Software MATLAB

3. Modul atau buku panduan praktikum.

6

3.3. Diagram Alir 7

3.3 Diagram Alir

3.4 Prosedur Percobaan

Untuk melakukan praktikum ini ada beberapa langkah atau prosedur seperti

berikut ini :

1. Bukalah software Matlab pada laptop atau PC.

2. Tunggu sampai matlab siap untuk melakukan kerja.

3. Setelah matlab siap bekerja, klik editor dan mulailah memasukan rumus-

an atau program pada editor widow.

4. Setelah memasukan program kemudian di run dan lihat hasilnya pada

command window.

5. Analisis hasil pada command window serta grafik yang muncul dari hasil

editor.

Ahmad Samsudin

Bab 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

Matlab adalah sebuah bahasa dengan (high-performance) kinerja tinggi

untuk komputasi masalah teknik. Matlab mengintegrasikan komputasi, vi-

sualisasi, dan pemrograman dalam suatu model yang sangat mudah untuk

pakai dimana masalah-masalah dan penyelesaiannya diekspresikan dalam no-

tasi matematika yang familiar. Dalam praktikum ini yaitu yang berjudul de-

ngan pengenalan matlab maka praktikum yang dilakukan yaitu pengenalan-

pengenalan beberapa fitur-fitur atau tool pada software matlab, pada percoba-

an dilakukan bebrapa tahap pengenalan terhadap matlab, diantaranya adalah

sebagai berikut :

A. Pengenalan Terhadap Penggunaan Matlab.

1. Current Directory digunakan untuk melihat direktori file tempat bekerja.

2. Command Window digunakan untuk memasukkan perintah program (com-

mand) yang akan dieksekusi.

Gambar 4.1: Command Window

8

93. Command History digunakan untuk melihat perintah program (com-

mand) yang pernah digunakan.

Gambar 4.2: Command History

4. Editor digunakan untuk memasukan perintah yang akan dieksekusi oleh

command window.

Gambar 4.3: Editor

B.Perhitungan Berulang.

Setelah mengenal fungsi dan tool atau ruang kerja yang akan digunakan

maka langsung lanjut ke percobaan selanjutnya yaitu menghitung berulang

pada comand window dan menghitung berulang dengan interval pada com-

mand window. Untuk menghitung berulang pada command window yaitu :

Ahmad Samsudin

10

Gambar 4.4: Perhitungan berulang

Dari gambar diatas dapat dilihat bahwa perhitungan berulang sama de-

ngan perhitungan biasa dari mulai 0 sampai dengan 10, dan terdapat sebelas

colom atau sebelas angka karena dihitung dari dari angka 0. Sedangkan untuk

perhitungan berulang dengan interval yaitu :

Gambar 4.5: Perhitungan berulang dengan interval

Untuk gambar diatas dapat dilihat bahwa perhitungan angka dari mulai

15 sampai dengan 0 itu terjadi pengurangan 3 setiap pengurangannya, jadi

intervalnya yaitu mengambil 3 angka setiap saat sampai dengan 0.

C. Perhitungan Berulang Pada GLBB.

Untuk perhitungan berulang pada GLBB dapat dilakukan dengan me-

masukan perintah atau rumus pada editor seperti gambar berikut ini :

Ahmad Samsudin

11

Gambar 4.6: Editor Perhitungan berulang pada GLBB

Dari gambar diatas dapat dilihat bahwa terdapat rumus dari GLBB,

dengan rumus tersebut maka angka yang kita masukan akan diolah secara

otomatis oleh matlab ketika editor di run. Adapun yang ditanyakan atau

yang dicari yaitu kecepatan dan perpindahan benda, hasil perpindahan dan

kecepatan benda dapat dilihat pada command window berikut ini :

Gambar 4.7: Perhitungan berulang pada GLBB

Adapun hasil yang didapat dari hasil runing editor dapat ditampilakn pa-

da command window seperti diatas, untuk (K) menyatakan kecepatan dan (Z)

menyatakan perpindahan benda. Untuk kecepatan didapat dari hasil perkalian

antara besar percepatan benda dengan waktu tempuh benda dan ditambahkan

dengan kecepatan awal benda. Maka didapat hasil dengan interval 4 dimulai

dengan saat waktu=0 s adalah 1(m/s) sampai dengan waktu=20 s adalah

81(m/s). Untuk hasil perpindahan benda yaitu didapat hasil lebih besar dari

pada kecepatan benda.

Ahmad Samsudin

12

D. Out Put String Pada Command Window.

Untuk dapat menampilkan atau mengeluarkan sebuah teks pada com-

mand window yaitu menggunakan runag kerja editor, dengan rumusan seba-

gaimana gambar berikut ini :

Gambar 4.8: Editor Out Put string

Dengan rumusan pada editor seperti diatas, maka ketika di run maka

akan muncul hasil pada command window seperti gambar dibawah ini :

Gambar 4.9: Out Put String pada Command Window

Teks yang muncul pada command window adalah rumusan yang dima-

sukan pada kolom editor.

Ahmad Samsudin

13

E. Membuat Grafik 2 Dimensi Pada GLBB.

1. Garfik keceptan terhadap waktu.

Untuk membuat sebuah grafik dua dimensi pada contoh kasus grafik ke-

cepatan terhadap waktu pada GLBB yaitu dengan memasukan rumusan pada

kolom editor dan kemudian dimasukan perintah untuk menampilkan grafik

dengan plot.

Gambar 4.10: Editor grafik kecepatan terhadap waktu

Setelah dirun maka akan muncul hasil pada ruang kerja comman win-

dow, selain akan memunculkan angka juga akan memunculkan grafik, karena

dengan grafik suatu peristiwa akan lebih mudah dianalisis serta mudah untuk

dipelajari. Adapun hasil dari comman window yaitu :

Gambar 4.11: Tampilan comand window grafik kecepatan terhadap waktu

Ahmad Samsudin

14

setelah muncul deretan angka pada command window, maka dengan cara

menekan enter akan muncul grafik kecepatan terhadap waktu pada GLBB

sebagi berikut :

Gambar 4.12: Grafik kecepatan terhadap waktu

2. Grafik jarak terhadap waktu.

Pada grafik diatas yaitu grafik kecepatan terhadap waktu pada kasus

fisika gerak lurus berubah beraturan, namun sekarang pada kasus yang sama

tetapi grafik waktu terhadap jarak pada GLBB. Dengan memasukan program

kedalam editor seperti berikut ini :

Gambar 4.13: Editor grafik jarak terhadap waktu

Ahmad Samsudin

15

Dari gambar editor dapat dilihat bahwa rumusan GLBB jarak terha-

dap waktu yaitu kecepatan awal dikalikan dengan waktu kemudian ditambah

dengan setengah dikali dengan percepatan dan dikalikan dengan waktu diku-

adratkan. Maka setelah di run hasilnya akan muncul pada command window

seperti berikut ini:

Gambar 4.14: Tampilan command window grafik jarak terhadap waktu

Gambar ditas adalah kecepatan dari GLBB, ketika dibandingkan dengan

hasil perhitungan manual hasilnya tidak jauh berbeda, namun pada hasil per-

hitungan manual membutuhkan waktu yang lama untuk mengerjakannya ka-

rena dengan waktu dari 0 (s) sampai dengan 15 (s). kemudian setelah ditekan

enter maka akan muncul grafik jarak terhadap waktu sebagi berikut :

Gambar 4.15: Grafik jarak terhadap waktu

3. Grafik kecepatan terhadap jarak.

Ahmad Samsudin

16

Pada kasus yang sama juga, saya membuat grafik kecepatan terhadap

jarak. dengan rumusan atau program yang diisikan pada editor adalah sebagai

berikut :

Gambar 4.16: Editor grafik kecepatan terhadap jarak

Setelah program menghitung waktu tersebut di run, didapat hasil pa-

da comman d window seperti berikut, namun hasilnya hanya ada satu yaitu

sebesar 37.5000 s.

Gambar 4.17: Tampilan Command Window grafik kecepatan terhadap jarak

Grafik dari kecepatan terhadap jarak ini pun hanya memunyai satu titik,

karena dari command window juga hanya menghasilkan satu hasil. Maka dari

itu grfaiknya seperti berikut :

Ahmad Samsudin

17

Gambar 4.18: Grafik kecepatan terhadap jarak

4. Membuat Beberapa grafik dalam Satu Figure.

ketika mendapat kasus untuk menyelesaikan masalah fisika yang berhu-

bungan dengan analisis grafik seperti halnya grafik kecepatan terhadap waktu

dan grafik perpindahan terhadap waktu dalam satu figure maka digunakanlah

perintah subplot. Adapun rumusan yang dimasukan pada kolom editor yaitu

:

Gambar 4.19: Editor membuat dua grafik dalam satu figure

Dari gambar diatas dapat dilohat bahwa rumus untuk menghitung ke-

cepatan dalam gerak lurus berubah beraturan menggunakan rumus kecepatan

awal ditambah dengan hasil perkalian dengan percepatan dengan waktu yang

dikuadratkan. Dari editor diatas maka ketika sudah di run akan didapat hasil

pada command window seperti berikut :

Ahmad Samsudin

18

Gambar 4.20: Comand window pada 2 grafik dalam satu figure

Setelah didapat hasil dari command window maka akan didapat hasil 2

buah grafik pada satu figure, seperti gambar dibawah ini :

Gambar 4.21: Grafik kecepatan vs waktu dan Grafik perpindahan vs waktu

Ahmad Samsudin

Bab 5

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Dari praktikum dengan judul pengenalan matlab untuk komputasi sistem fisis

ini dapat disimpulkan bahwa :

Dapat mengoperasikan matlab serta dapat membuat program sederhanaseperti membuat program untuk perhitungan berulang.

Dapat menginisialisasikan variabel kedalam matlab.

Untuk menggunakan matlab maka harus mengetahui dasar-dasar mat-lab seperti penggunaan untuk menghitung rumus-rumus fisika seperti

menghitung keceptan pada GLBB.

Garfik yang didapat harus berawal dari memasukan program dalam edi-tor kemudian di run yang akan dipanggil oleh command window yang

kemudian di visualisasikan dengan grafik.

5.2 Saran

Saran dari saya sebagai mahasiswa fisika yang ingin memajukan teknolo-

gi serta ilmu-ilmu khususnya dibidang fisika, ingin memudahkan perhitungan

penyelesaian soal-soal fisika dalam sistem koputasi yang mudah dan tidak ru-

mit.

19

DAFTAR PUSTAKA

[1] Aminudin, J., 2008, Dasar-Dasar Fisika Komputasi Menggunakan Matlab,

Yogyakarta, Gava Media.

[2] Sanjaya,M., 2013, Komputas Numerik Berbasis MATALAB, Universitas

Islam Negeri Sunan Gunung Djati, Bandung.

[3] Santoso Tri Budi., 2009, Dasar-Dasar Operasi Matlab, Jakarta, Erlangga.

[4] Suparno, S., 2008, Komputasi Untuk sains dan TEknik, Depok, FMIPA-

UI.

[5] http://id.wikipedia.org/wiki/MATLAB (Diakses pada taanggal 1 Febru-

ari 2014)

[6] http//bayyou2.fles.wordpress.com/ (diakses pada tanggal 23 Desember

2013)(Diakses pada taanggal 1 Februari 2014)

20

ABSTRAKDAFTAR ISIDAFTAR GAMBAR1 PENDAHULUAN1.1 Latar Belakang1.2 Rumusan Masalah1.3 Batasan Masalah1.4 Tujuan Praktikum1.5 Sistematika Penulisan

2 LANDASAN TEORI3 METODE PERCOBAAN3.1 Waktu dan Tempat3.2 Alat dan Bahan3.3 Diagram Alir3.4 Prosedur Percobaan

4 HASIL DAN PEMBAHASAN5 PENUTUP5.1 Kesimpulan5.2 Saran

DAFTAR PUSTAKA