Selasa, 12 November 2013

FISIKA SIMULASI III - Difusi Suhu Dua Dimensi

       Ditinjau penghantar panas persegi dengan luas penampang L × L yang terletak di bidang xy dengan salah satu sudutnya terletak di pusat koordinat seperti disajikan pada Gambar 1. Penghantar ini dipandang sebagai tampang lintang (cross section) penghantar tiga dimensi yang panjangnya tak hingga dan homogen dalam arah panjangnya. Mula-mula penghantar bertemperatur To. Pada saat t = 0, sisi penghantar yang terletak di x = L dan di y = L secara bersamaan ditempelkan pada reservoir bertemperatur Tb dimana Tb > To. Sementara pada sisi penghantar yang terletak di x = 0 dan di y = 0 dijaga sedemikian rupa sehingga tidak ada aliran kalor. Selanjutnya akan dicari keadaan sistem pada saat t.
Gambar 1. Sistem fisis yang ditinjau

Persamaan yang sesuai dengan keadaan sistem fisis tersebut adalah persamaan difusi yang berbentuk
dengan  
           

Proses difusi suhu dua dimensi dapat diselesaikan secara numerik dengan menggunakan bahasa pemrograman fortran. Pertama-pertama kita membuatnya menjadi bentuk diskrit agar lebih mudah dihitung.



 Syarat Stabilitas
 Syarat stabilitas terpenuhi dengan rumus

 Sehingga diperoleh pilihan hx = 0,1 dan dx = 0,0025

Script program menggunakan Fortran
---------------------------------------------------------------------
PROGRAM DIFUSI2D
!Deklarasi Variabel
IMPLICIT NONE

INTEGER, PARAMETER:: imax = 1000, jmax = 1000
  CHARACTER(36)    :: label
  
  REAL           :: L,dt,hx,perhx,perhx2,meanT,D 
  INTEGER :: i,j,nwrite,nsave,tmax,n,nn,Nx,Ny
  REAL           :: T(1:imax,1:jmax)
  INTEGER           :: X(1:imax,1:jmax),Y(1:imax,1:jmax)
    
!Input
L = 1
 D = 1
dt = 0.0025
 hx = 0.1
perhx = 1/hx
perhx2 = perhx*perhx
Nx = L/hx
Ny = Nx
tmax = 4000000
 nwrite = 50
 nsave = 200
 !perintah membuat file baru
OPEN(80,FILE='data.csv',STATUS='NEW',FORM='FORMATTED')
 !isi file baru
WRITE(80,*) 'n,','dt*n,','meanT'
CLOSE(80)

!Syarat awal T
DO j = 1, Ny+1
 DO i =1, Nx+1
T(i,j) = 0
 END DO
END DO

 DO j = 1, Ny
   T(Nx+1,j) = 1
END DO
    
 DO i = 1, Nx
   T(i,Ny+1) = 1
END DO
    
 T(Nx+1,Ny+1) = 1

PRINT*, ' Bismillaahirrahmaanirrahiim....'
DO n = 1, tmax
    
!Menghitung
DO j = 2, Ny
DO i = 2, Nx
T(i,j) = (D*dt/perhx2)*(T(i1,j)+T(i+1,j)+T(i,j-
           1)+T(i,j+1)-4*T(i,j))+T(i,j);
END DO
END DO
        
DO j = 2, Ny
 T(1,j) = T(1,j)+2*D*dt/perhx2*(T(2,j)-T(1,j))+dt/perhx2*
         (T(1,j-1)-2*T(1,j)+T(1,j+1));
END DO
    
DO i = 2, Nx
 T(i,1) = T(i,1)+2*D*dt/perhx2*(T(i,2)-T(i,1))+dt/perhx2*(T(i-
          1,1)-2*T(i,1)+T(i+1, 1));
END DO
        
T(1,1) = 0.5*(T(2,1)+T(1,2));
        
meanT = 0
DO i = 1, Nx+1
 DO j = 1, Ny+1
  meanT = meanT + T(i,j) 
 END DO
END DO
meanT = meanT/((Nx+1)*(Ny+1))
        
IF (MOD(n,nwrite) < 1) THEN  
 PRINT*, '---------------------------------------------'
 WRITE(*,  ' (T2, A, T30, I20)')'n             :',n
 WRITE(*,  ' (T2, A, T30, F12.5)')'T           :',meanT          
END IF

IF (MOD(n,nsave) < 1) THEN
PRINT*, '-------------------------------------------'
PRINT*, ' S a v e data '
WRITE(*,  ' (T2, A, T30, F12.5)')'T         :',meanT
  !Menyimpan n, dt*n, meanT
OPEN (80,ACCESS='APPEND',FILE='data.csv',FORM='FORMATTED')
WRITE (80, 81) n, dt*n , meanT
81 FORMAT (i8',',F10.3',', F7.5)
CLOSE(80)

nn = n + 70000000

!Menyimpan T 
WRITE (Label, 51) 'T', nn
51 FORMAT (A, i8,'.csv')
OPEN (11, file = Label)
DO i = 1, (Nx+1)
DO j = 1,(Ny+1)
X(i,j) = i
Y(i,j) = j
WRITE (11,31) X(i,j), Y(i,j), T(i,j)
31 FORMAT(i5',',i5',',F7.5)
END DO
END DO
CLOSE (11)
    
  END IF
END DO

PRINT*,'----------------------------------------------'
PRINT*,"ALHAMDULILLAH"
PRINT*,"Perhitungan telah selesai"
PRINT*,'----------------------------------------------'

END PROGRAM DIFUSI2D
---------------------------------------------------------------------

Selanjutnya data meanT dengan variasi D 'data.csv' dibuka di software PARAVIEW, dan dibuat grafik seperti di bawah ini.


dan untuk data suhu 'T7.csv' dibuka di software PARAVIEW, dan dibuat video seperti di bawah ini.

video





FISIKA SIMULASI III - Difusi Suhu Satu Dimensi

Difusi dapat diartikan sebagai perambatan energi dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah. Difusi akan terus terjadi hingga seluruh partikel tersebar luas secara merata atau mencapai keadaan kesetimbangan dimana perpindahan molekul tetap terjadi walaupun tidak ada perbedaan konsentrasi. Perambatan energi panas pada besi atau logam merupakan salah satu contoh proses difusi suhu.

Persamaan difusi

dengan D adalah tetapan difusi.

Proses difusi suhu satu dimensi dapat diselesaikan secara numerik dengan menggunakan bahasa pemrograman matlab. Pertama-pertama kita membuatnya menjadi bentuk diskrit agar lebih mudah dihitung.


Pada sistem fisis ini kita asumsikan:
L   = 1     (panjang besi/logam)
T = 70    (suhu pada bagian x = 1)
TR  = 90   (suhu pada x = nx+1)
To  = 27   (suhu mula-mula batang logam)
Hx = 0.1
dt = 1 
untuk n tertentu maka berlaku

Script program menggunakan Matlab
---------------------------------------------------------------------
clear all;
clc;

L = 1; %panjang bahan 
D = 1; %konstanta difusi
dt = 0.1;
hx = 0.1;

perhx = 1/hx;
perhx2 = perhx*perhx;
Nx = L/hx;
tmax = 130000;

T(1)=70;
T(Nx+1)=90;
x(1)=0;
x(Nx+1)=1;
for i=2:Nx
 T(i)=27;
 x(i)=(i-1)*hx;
end

for tn = 1:tmax
 for i = 2:Nx
  T(i) = (D*dt/perhx2)*(T(i+1)-2*T(i)+T(i-1))+T(i);
 end
    
 for m=1:1300
  n=m*100;
  if ((n==tn) || (tn==1))
   suhu=[x' T'];
   csvwrite (['difusi_' num2str(tn) '.csv'],suhu,0,0); %perintah untuk menyimpan 'suhu'
  end
 end
end
---------------------------------------------------------------------
Selanjutnya data 'suhu' dibuka di software PARAVIEW, dan dibuat video seperti di bawah ini. 

video

Rabu, 17 April 2013

Iwan Setyawan: Penulis “9 Summers 10 Autumns” yang Mantan Director Internal Client Management di Nielsen Consumer Research, New York



Kesuksesan kerja dan karier cemerlang di New York, Amerika Serikat tidak membuat Iwan Setyawan enggan kembali ke kampung halamannya di Kota Apel Malang, Jawa Timur. Ia memutuskan berhenti dan pulang ke Indonesia. “Waktu  saya memutuskan berhenti dan kembali ke Indonesia  banyak yang Tanya, are you  crazy? “  ujar Iwan saat tampil di Kick Andy. Dengan tenang, pria kelahiran di Batu-Malang pada 2 Desember 1974 ini, menceritakan bahwa tujuannya bekerja sampai  ke New York adalah untuk mencari uang agar bisa memiliki kamar tidur  sendiri.  Ini adalah obsesi terbesarnya. Maklum, Iwan adalah keluarga sederhana. Ayahnya yang hanya sopir angkot yang tak punya cukup dana untuk bisa membuatkan kamar yang layak untuk anak-anaknya. Iwan tinggal di rumah berukuran enam kali tujuh meter, dimana ia harus berbagi tempat dengan orang tua dan 4 saudari perempuannya. Dengan susah payah dalam masalah pembiayaan,  Iwan bisa lulus sekolah bahkan kuliah di Institut Pertanian Bogor (IPB). Dalam kurun waktu 4 tahun, kuliahnya di Fakultas MIPA, Jurusan Statistika selesai dan menjadi lulusan terbaik di tahun 1997. Ia bekerja selama tiga tahun di Jakarta sebagai data analis di Nielsen dan Danareksa Research Institute. Ia selanjutnya merambah karier di New York City. Berkat upaya dan keinginan kuat untuk keluar dari kemiskinan keluarganya, ia berhasil mendapatkan pekerjaan di Amerika sebagai Senior Manager Operations. Selama 10 tahun  meniti karier di negeri Paman Sam, ia akhirnya bisa  menduduki jabatan bergengsi, yaitu sebagai Director Internal Client Management Data Analysis and Consulting Nielsen Consumer Research New York, Amerika Serikat. Pencinta yoga, sastra. dan seni teater ini meninggalkan NYC Juni 2010 dengan posisi terakhir tersebut. Meski dalam perjalanan karier yang demikian bagus, tapi  Iwan memilih jalannya sendiri. Iwan tinggalkan kota “Big Apple” New York, dengan segala kemeriahannya dan memilih kembali ke kota Apel  Malang, Jawa Timur.  “Di sini, saya  ingin berterima kasih pada semua orang yang mendukung saya. Dan saya ingin melakukan sesuatu yang  touch people,”  tegasnya.

9 Summers 10 Autumns
 

“Di kaki Gunung Panderman, di rumah berukuran 6 x 7 meter, seorang anak laki-laki bermimpi. Kelak, ia akan membangun kamar di rumah mungilnya. Hidup bertujuh dengan segala sesuatu yang terbatas, membuat ia bahkan tak memiliki kamar sendiri.” Cerita tentang kesuksesan selalu menggugah inspirasi. Setelah semua rintangan dapat dilalui, dan hidup yang dulu terasa pahit dan kadang menyakitkan berubah menjadi kebahagiaan, di saat itulah perjalanan hidup seseorang menarik untuk dipelajari. Maka, lewat buku yang dikemas dengan gaya tutur novel ini Iwan Setyawan ingin berbagi inspirasi kepada pembaca.

Rabu, 27 Maret 2013

Siapa Bilang Fisika Cuma Sekumpulan RUMUS yang Bikin STRESS?

Mendengar kata fisika, apa yang terbayang dalam benak anda?
Bagi kebanyakan orang, mungkin fisika itu identik dengan rumus - rumus super rumit yang hanya ditangani oleh ilmuwan super cerdas berkaca mata tebal dalam sebuah gudang penuh buku. Jika itu yang ada dalam pikiran anda, tunggu dulu sampai anda melihat ini. Sebuah software didesain oleh Dmitri Xanthopoulos untuk memvisualisasikan fenomena - fenomena benda fisik. Dengan menggunakan tools yang ada, anda dapat mereka adegan - adegan berdasarkan hukum fisika dalam bidang 2D. Anda dapat merancang katrol, roda gigi, rantai dan yang lainnya. Beberapa tools menampilkan boneka sebagai demostrator. Ini bagian terlucunya, saya sempat berpikir seperti itulah manusia tanpa otak dan naluri. O iya, nama software itu Physion kependekan dari Physic Simulation. Sederhana, mudah dan menyenangkan.


Minggu, 13 Januari 2013

Batu - Jogja - Cepu - Jogja - Batu

Dari Batu, saya naik bis "EXPRESS" Puspa Indah ke Kediri, ongkosnya 15 ribu. Dari Kediri ke Jogja saya naik kereta EKONOMIMIMIMIMI (yang penting sampai Jogja dengan selamat), harga tiketnya 38 ribu. Perjalanan sekitar 6 jam. Di kereta ketemu mas kondektur yang ganteng (pake banget)..
ini teman saya, namanya Elphe. Yang pake baju putih trus pake topi itu mas gantengnya... hahahah...









Sampai di Jogja, saya menginap di rumah saudaranya Elphe, di Jalan Golo.
Tujuan pertama di Jogja adalah Balai Besar Kulit, Karet, dan Plastik.

 











Simulasi Fisika

1. Gempa bumi
2. Gerhana bulan
3. Balap bola
4. Relativitas
5. Gerak jatuh bebas 2 bola
6. Gaya gravitasi
7. Revolusi bumi
8. Tata surya
9. Fase bulan
10. Dentuman