AHMAD ZIKRI

Biografi Penulis

alt text

Nama Penulis : Ahmad Zikri, S.T.

Tempat/ Tgl Lahir : Bangkinang/ 14 Maret 1996

Domisili : Bangkinang, Kab. Kampar, Riau

Jenis Kelamin : Laki-Laki

Agama : Islam

Motto : "Memandang KeHIDUPan ini dengan kacaMATA IMAN" Qs.al-Baqarah:216

Pendidikan

---

2002 - 2008 : SDN 006 Pasir Sialang

2008 - 2011 : SMP Babussalam Pekanbaru

2011 - 2014 : SMA Babussalam Pekanbaru

2014 - 2018 : S-1 Teknik Mesin Universitas Sumatera Utara

2019 - Sekarang : S-2 Universitas Indonesia

Fakultas/ Prodi : Teknik/Teknik Mesin

Peminatan : Konversi Energi

NPM : 1906433543

E-mail : ahmadzikri.st@gmail.com

LinkedIn : Ahmad Zikri

Instagram : ahmadzikri_st

Pengalaman Organisasi

---

• 2018 - Sekarang

Nama Organisasi : Masyarakat Ilmuwan dan Teknolog Indonesia Klaster Mahasiswa (MITI-KM)

Posisi : Departemen Riset Interdispliner dan Pendayagunaan Iptek (RIPI)

• 2017 - 2018

Nama Organisasi : Mahasiswa Muslim Mesin (3M)

Posisi : Ketua Umum

• 2017 - 2018

Nama Organisasi : Ikatan Mahasiswa Mesin (IMM)[1]

Posisi : Ketua Bidang Pendidikan

• 2016 - 2017

Nama Organisasi : Himpunan Mahasiswa Islam (HMI)[2]

Posisi : Wakil Bendahara Umum

• 2016 - 2017

Nama Organisasi : Klub Kegiatan Kreatifitas Mahasiswa Islam (K3MI) Al-Hadiid FT USU[3]

Posisi : Departemen AKPRO (Akademik Profesi)

---

GLOSARIUM

A

---

AKURAT

---

Dengan istilah ‘akurasi’, kita memaksudkan derajat pemenuhan terhadap pengukuran standar, yaitu yang mana menjangkau pengukuran aktual mendekati ukuran standar, yaitu tepat sasaran. Akurasi mengukur ketepatan dan kemiripan hasil pada waktu yang sama dengan membandingkannya terhadap nilai absolut. Oleh karena itu, semakin mendekati ukurannya, semakin tinggi level akurasi. Hal itu tegantung secara utama pada caranya; data dikumpulkan.

---

ALGORITMA

---

a. Definisi

Algoritma adalah suatu urutan langkah-langkah sistematis yang dilakukan untuk memecahkan/menyelesaikann suatu masalah.

b. Kapan dilakukan Algoritma?

Algoritma dirancang sebelum dilakukan suatu proses komputasi kemudian diterapkan pada proses komputasi.

c. Bagaimana melaksanakan Algoritma?

Algoritma dibuat dengan merancang apa saja yang akan dilakukan dalam suatu proses komputasi. Unsur yang biasanya terdapat didalam algoritma adalah:

• Input
• Proses
• Output
• Instruksi yang jelas dan tidak ambigu
• Tujuan akhir yang ingin dicapai

d. Mengapa perlu Algoritma?

Algoritma dibutuhkan agar proses berjalan dengan sistematis dan menghasilkan output yang jelas.

---

ANOVA

---

a. Definisi

Anova (Analysis of variance) adalah sebuah analisis statistik yang menguji perbedaan rerata antar grup/kelompok/jenis perlakukan. Prinsip uji Anova adalah kita membandingkan variansi tiga kelompok sampel atau lebih. Lebih dari sekedar membandingkan nilai mean (rata-rata), uji Anova juga mempertimbangkan keragaman data yang dimanifestasikan dalam nilai varians.

Anova dibagikan menjadi 2, yakni anova satu arah dan anova dua arah (dijelaskan pada bagian b).

b. Kapan dilakukan Anova?

Uji Anova banyak digunakan dalam penelitian eksperimen.

Sebagai contoh, seorang peneliti ingin meneliti pengaruh cahaya terhadap pertumbuhan tanaman kaktus. Dengan demikian, kasus 1: kaktus diletakkan di luar rumah, kasus 2: kaktus diletakkan di dalam rumah dekat dengan lampu, dan kasus 3: kaktus diletakkan di bawah tempat tidur. Kemudian dibandingkan hasil ketiga kasus tersebut. 

Dikatakan Anova satu arah, karena pusat perhatian kita hanya satu, dalam hal ini efek cahaya. Tetapi jika pusat perhatian kita selain efek cahaya, yakni perlakuan lain seperti kadar air, jenis tanah, dll, maka digunakan anova dua arah.

c. Bagaimana melaksanakan Anova?

Pertama kita membuat hipotesa, H0 = setiap kelompok nantinya memiliki hasil yang sama dan H1 = tidak ada kelompok yang memiliki hasil yang sama. Lalu asumsi-asumsi yang ditetapkan diawal dimasukkan kedalam table disebut table anova, yaknik degree of freedom, sum square, mean square, dll yang akan menghasilkan F hitung dan F table. Jika F hitung > F table, maka disimpulkan bahwa H1 benar, yaknik setiap kelompok memili hasil yang berbeda.

d. Mengapa perlu Anova?

Pada dasarnya, anova adalah prosedur uji statistic yang mirip dengan t test. Namun kelebihan dari Anova adalah dapat menguji perbedaan lebih dari dua kelompok. Berbeda dengan independent sample t test yang hanya bisa menguji perbedaan rerata dari dua kelompok saja.

---

ARITMATIKA BINER

---

a. Definisi

Sistem bilangan biner adalah salah satu dari 4 sistem bilangan yang digunakan komputer. Sistem bilangan biner merupakan bilangan yang menggunakan basis 2 serta 2 macam simbol bilangan 0 dan 1. Contoh dari bilangan biner seperti 1110.

b. Kapan digunakan Aritmatika Biner? Aritmatika biner bisa digunakan kapan saja untuk input bahsa mesin, biner bisa di konversikan ke hexadesimal, oktal, dll. Bilangan biner juga di gunakan untuk menysun suatu file yang terdapat dalam komputer. Sebagai contoh, misalkan ada file sebesar 1mb . apabila 1 byte = 8 bit (bilangan biner). berarti semua file tersusun secara beratus ratus bit hingga menjadi sebuah file.

c. Bagaimana menggunakan Aritmatika Biner?

Ketika kita berkomunikasi melalui Internet, data yang diterima akan ditransmisikan dalam bentuk bit-bit biner, sehingga data yang ditransmisikan tersebut dapat diterima dengan benar oleh mesin/komputer.

d. Mengapa menggunakan Aritmatika Biner?

Aritmatika bilangan biner dilakukan agar komputer bisa saling berkomunkasi antar komponen/jaringan dengan yang lain , karena komputer hanya bisa mengerti bahasa mesin. Aritmatika bilangan biner dalam dunia komputasi dan digital inilah yang menyebabkan terjadinya komunikasi pada jaringan Intenet. Paket atau data yang hendak dikirim akan di konversikan terlebih dahulu kedalam bilangan biner, karena sistem pada komputer hanya mampu membaca angka 1 (input) dan 0 (output).

---

AUTOMASI

---

a. Definisi

Kata automasi berasal dari Bahasa Yunani, “Automotos” yang membawa maksud bergerak sendiri (self-moving) dan Bahasa Latin “ Ion” yang memberi maksud tetap (a state ). Automasi : Sebuah teknologi yang menggunakan mesin, elektronik dan sistem komputer untuk mengoperasikan dan mengendalikan proses produksi.

b. Kapan dilakukan Automasi?

Automasi dilakukan saat kebutuhan akan kecepatan dan presisi meningkat.

c. Bagaimana melaksanakan Automasi?

Automasi dilakukan dengan berbagai cara termasuk penggunaan peranti mekanikal, hidraulik, pneumatik, elektrik, elektronik dan komputer, yang biasanya digabungkan.

d. Mengapa perlu automasi?

Agar proses hasil lebih cepat, lebih baik secara kuantitas dan/atau kualitas dibandingkan dengan penggunaan tenaga kerja manusia.

---

B

---

BACKPROPAGATION

---

a. Definisi

Backpropagation adalah algoritma untuk melakukan proses pembelajaran terarah pada jaringan saraf tiruan untuk mencari beban pada setiap neuron yang menghasilkan nilai kesalahan seminimal mungkin melalui data pembelajaran yang diberikan.

b. Kapan dilakukan Backpropagation?

Saat kita membutuhkan sistem yang adaptif dari suatu permasalahan.

c. Bagaimana melaksanakannya Backpropagation?

Dimulai dengan lapisan masukan, hitung keluaran dari setiap elemen pemroses melalui lapisan luar. Hitung kesalahan pada lapisan luar yang merupakan selisih antara data aktual dan target. Transformasikan kesalahan tersebut pada kesalahan yang sesuai di sisi masukan elemen pemroses.cPropagasi balik kesalahan-kesalahan ini pada keluaran setiap elemen pemroses ke kesalahan yang terdapat pada masukan. Ulangi proses ini sampai masukan tercapai. Ubah seluruh bobot dengan menggunakan kesalahan pada sisi masukan elemen dan luaran elemen pemroses yang terhubung.

d. Mengapa perlu dilakukan Backpropagation?

Karena backpropagation adalah cara yang secara efisien mendapatkan gradien ketika kita mencoba untuk meminimalkan fungsi kerugian untuk suatu neural network.

C

---

CONSTRAIN

---

a. Definisi

Constraints adalah batasan atau aturan-aturan yang diterapkan di dalam sebuah table di database. Aturan tersebut bertujuan untuk menjaga integritas sebuah data, yaitu mana data yang diperbolehkan dan mana data yang tidak diperbolehkan. Constraints biasanya diterapkan di dalam sebuah kolom.

b. Kapan dilakukan Constrain?

Ketika proses pembuatan table dan bisa juga setelah table dibuat.

c. Bagaimana melaksanakan Constrain?

Pertama kita harus menentukan terlebih dahulu tujuan mengapa kita ingin menggunakan perintah ini karena constrain memiliki banyak perintah, tergantung dengan kebutuhan/keinginan. Sebagai contoh, perintah constrain CHECK digunakan untuk mendefinisikan suatu kondisi yang harus dipenuhi oleh tiap baris data dalam table. Sedangkan, perintah NOT NULL merupakan suatu kolom yang didefinisikan dengan constraint NOT NULL tidak boleh berisi nilai NULL.

d. Mengapa perlu Constrain?

Constrain diperlukan untuk mencegah terjadinya kesalahan pada saat memasukan data. Sebagai contoh saya memasukan perintah constraint NOT NULL pada website saya, artinya bahwa kolom itu tidak boleh null. Contohnya adalah kolom jenis kelamin itu tidak boleh null, karena setiap manusia pasti mempunyai jenis kelamin baik pria maupun wanita.

D

---

DETERMINISTIK

---

a. Definisi

Model deterministik adalah model matematika dimana gejala-gejala dapat diukur dengan derajat kepastian yang cukup tinggi. Pada model deterministik diasumsikan bahwa kejadian-kejadian yang ada memiliki peluang yang tetap, dapat pula diasumsikan pasti terjadi maupun tidak mungkin terjadi.

b. Kapan dilakukan Deterministik?

Ketika akan menentukan pemodelan matematika.

c. Bagaimana melaksanakan Deterministik?

Dengan mencakup distribusi kemungkinan untuk input dan memberikan serangkaian nilai dari sekurang-kurangnya 1 variabel output dengan probabilitas yang berkaitan pada tiap nilai.

d. Mengapa perlu Deterministik?

Pemodelan deterministik digunakan untuk menyatakan problem dunia nyata yang diformulasikan berdasarkan pada hubungan dasar faktor-faktor yang terlibat dalam problem ini.

---

DISKRITISASI

---

a. Definisi

Diskritisasi adalah memecah domain atau daerah perhitungan menjadi beberapa daerah – daerah kecil yang disebut dengan grid, mesh, atau cell. Dengan terlebih dahulu menetapkan nilai pada kondisi batas daerah perhitungan (Boundary Condition), maka nilai kecepatan aliran, tekanan, dan temperatur dapat dihitung pada tiap – tiap mesh/cell/grid yang sudah ditetapkan berdasarkan persamaan – persamaan atur di atas.

b. Kapan dilakukan Diskritisasi?

Dalam penyelesaian skema numerik, biasanya juga dilakukan diskritisasi terhadap waktu (temporal discretization).

c. Bagaimana melaksanakan diskritisasi?

Komputer hanya dapat mengenali angka, sehingga model matematis dan geometris harus ditransformasi ke bentuk angka-angka perhitungan. Proses transformasi ini dinamakan diskritisasi. Terdapat dua komponen utama diskritisas, yaitu:

• Diskritisasi ruang/spasial : Pada bagian ini, ditentukan3 bentuk dan batasan ruang geometri yang akan digunakan dalam simulasi. Kemudian dilakukan pendistribusian titik-titik di seluruh permukaan/daerah dalam domain geometri tersebut. Himpunan titik-titik ini, yang menggantikan kontinuitas pada ruang nyata dengan sejumlah titik-titik terisolasi (isolated point), dinamakan grid atau mesh.
• Diskritisasi model persamaan matematika : Pada diskritisasi ini, bentuk derivatif pada persamaan deferensial parsial akan ditransformasi menjadi beberapa operasi aritmatik. Hasilnya, akan diperoleh sekumpulan relasi aljabar antara nilai-nilai pada titik/sel mesh (mesh point values) yang saling bertetangga. Relasi-relasi ini dinamakan skema numerik. Skema numerik sendiri, dapat dikonstruksi menggunakan berbagai macam metode seperti finite different, finite volume, dan finite element.

d. Mengapa perlu Diskritisasi?

Dikarenakan jika tidak dilakukan diakritisasi benda akan dianggap utuh dan semisal kubus hanya terdapat 6 sisi saja padahal untuk setiap dx pada kubus fluida yang berperan bisa saja berbeda.

---

DISTRIBUSI NORMAL

---

a. Definis

Distribusi normal merupakan salah satu jenis distribusi dengan variable acak yang kotinu. Pada disstribusi normal terdapat kurva atau grafik yang digambarkan menyerupai bentuk lonceng.

b. Kapan dilakukan Distribusi Normal?

Ketikai ingin memodelkan fenomena kuantitatif pada ilmu alam mapun ilmu sosial. Dapat juga digunakan untuk pengujian hipotesis. Dalam ilmu statistika distribusi normal juga banyak digunakaan untuk mengasumsikan normalitas suatu data.

c. Bagaimana melaksanakan Distribusi Normal?

Dari data yang sudah dimiliki dioalah menggunakan persamaan transformasi z yang dituliskan sbb: Z=(xi-u)/a

Dimana: 
      xi= nilai batas
      u= nilai rata-rata
      a= simpangan baku

Atau jika nilai probabilitas untuk z telah diketahui maka dapat menggunakan tabel transformasi z.

d. Mengapa perlu Distribusi Normal? Untuk mengetahui nilai atau data mana yang masuk ke dalam kriteria yang telah ditentukan.

E

---

ERROR

---

Error bukan merupakan “kesalahan” melainkan perbedaan antara nilai yang terukur dengan nilai sebenarnya.

Error dapat disebabakan oleh berbagai factor seperti kesalahan dalam menentukan angka penting, kesalahan penghitungan alat, factor kelelahan, dan factor lingkungan. Secara garis besar error dapat dikelompokan menjadi 2, yaitu:

• 1. Kesalahan sistematis (systematic error) cenderung menggeser semua pengukuran secara sistematis, sehingga dalam perjalanan dari sejumlah pengukuran, nilai rata-rata secara konstan bergeser atau bervariasi dalam cara yang dapat diprediksi. Penyebabnya dapat diketahui ataupun tidak diketahui, tetapi harus selalu dikoreksi ketika muncul. Misalnya, tidak ada alat ukur yang dapat dikalibrasi sempurna, sehingga ketika sekelompok pengukuran berbeda secara sistematis dari nilai standar acuan, penyesuaian nilai-nilai harus dilakukan. Kesalahan sistematis dapat diperbaiki hanya ketika “nilai sebenarnya” (seperti nilai yang diberikan untuk kalibrasi atau spesimen referensi) diketahui. Misalnya kalibrasi jarum timbangan yang secara sistematis memiliki kesalahan simpangan 100 gram
• 2. Kesalahan acak (random error) adalah komponen dari kesalahan total (total error) yang dalam perjalanan dari sejumlah pengukuran, bervariasi dalam cara yang tak terduga. Karena itu tidak mungkin untuk mengoreksi kesalahan acak.

Kesalahan acak dapat terjadi karena berbagai alasan, seperti:
 - Kurangnya kepekaan (sensitivitas) peralatan: Sebuah alat mungkin tidak mampu merespon atau menunjukkan perubahan dalam beberapa kuantitas yang 
   terlalu kecil atau pengamat mungkin tidak dapat membedakan perubahan tersebut.
 - Kebisingan (noise) dalam pengukuran: kebisingan adalah gangguan asing yang tak terduga atau acak dan tidak bisa sepenuhnya dihitung.
 - Definisi tidak tepat: Sulit untuk menentukan persis dimensi sebuah obyek. Sebagai contoh, sulit untuk menentukan panjang belalang. Dua orang 
   mungkin dapat memilih dua titik awal dan akhir yang berbeda.

F

---

FEEDBACK

---

a. Definisi

Yang dimaksud dengan feedback dalam suatu sistem merupakan mekanisme pengaturan terhadap suatu sistem fisik yang dilakukan sedemikian rupa sehingga mekanisme ini berusaha untuk mempertahankan keadaan tertentu dari sistem yang dikendalikan.

b. Kapan dilakukan Feedback?

Feedback dilakukan pada sebuah sistem tertutup (closed loop) ketika sistem sedang memproses input yang diberikan, dan akan memberikan informasi mengenai proses ke input.

c. Bagaimana melaksanakan Feedback?

Feedback bisasanya dilakukan tergantung dari pengaturan yang dilakukan oleh user, seperti menggunakan berbagai sensor oada system.

d. Mengapa perlu Feedback?

Feedback sangat penting bagi user untuk mengetahui apa yang telah terjadi selama proses sister, mengetahui apakah terjadi error yang besar, dan agar suatu proses dalam sistem bisa lebih fleksibel di berbagai keadaan.

---

FLOATING POINT

---

Floating Point adalah sebuah format bilangan yang dapat digunakan untuk merepresentasikan sebuah nilai yang sangat besar atau sangat kecil. Bilangan ini direpresentasikan menjadi dua bagian, yakni bagian mantisa dan bagian eksponen (E). Bagian mantisa menentukan digit dalam angka tersebut, sementara eksponen menentukan nilai berapa besar pangkat pada bagian mantisa tersebut (pada posisi titik desimal).

Sebagai contoh, bilangan 314600000 dan bilangan 0.0000451 dapat direpresentasikan dalam bentuk bilangan floating point: 3146E5 dan 451E-7 (artinya 3146 * 10 pangkat 5, dan 451 * 10 pangkat -7).

---

FLOW SIMULATION

---

a. Definisi

Aspek aerodinamika sebuah kendaraan menjadi salah satu parameter yang sangat penting dalam desain otomotif, karena itu berkaitan dengan timbulnya gaya hambat (drag) pada kendaraan tersebut akan mempengaruhi pada jumlah konsumsi daya listrik atau bahan bakar yang digunakan dan stabilitas hasil kali dari koefisien hambat (drag), tekanan dinamis aliran bebas dan luas permukaan.

b. Kapan dilakukan Flow Simulation?

Banyak problem didalam bidang aerodinamika yang tidak bisa diselesaikan hanya dengan perhitungan analitis dan matematis saja tetapi harus menggunakan berbagai macam eksperimen untuk membantu memecahkan permasalahan dan menunjang teori dasar yang telah ada.

c. Bagaimana melaksanakan Flow Simulation?

Pengujian terowongan angin adalah merupakan cara utama untuk mencari koefisien aerodinamik dari suatu kendaraan. Pada pengujian di terowongan angin dapat diukur gaya aerodinamik pada kecepatan angin (Vₐ) tertentu dan pada sudut serang angin (βₐ) tertentu.

d. Mengapa perlu Flow Simulation?

Sangat penting bahwa aerodinamika diterapkan selama mendesain mobil sebagai perbaikan di dalam mobil, sehingga akan mencapai kecepatan yang lebih tinggi dan efisiensi bahan bakar lebih. Untuk mencapai ini desain aerodinamis mobil dirancang lebih rendah ke tanah dan biasanya dalam desain ramping dan hampir semua sudut yang dibulatkan, untuk menjamin kelancaran aliran udara melalui bodi mobil, selain itu beberapa perangkat tambahan seperti spoiler, sayap juga melekat pada mobil-mobil untuk meningkatkan aerodinamis. Terowongan angin digunakan untuk menganalisis aerodinamis mobil, selain itu perangkat lunak juga digunakan untuk memastikan desain aerodinamis yang optimal.

G

---

GRID/MESH/CELL

---

a. Definisi

Grid/mesh/cell adalah subdomain (terdiri dari primitif geometri seperti hexahedra dan tetrahedra dalam 3D dan segiempat dan segitiga dalam 2D).

b. Kapan dilakukan Grid/Mesh/Cell?

Pada persamaan diferensial parsial.

c. Bagaimana melaksanakannya Grid/Mesh/Cell?

Untuk menganalisis domain dibagi menjadi subdomain yang lebih kecil kemudian didiskritisasi dan diselesaikan di dalam masing-masing subdomain.

d. Mengapa perlu dilakukan Grid/Mesh/Cell?

pembuatan grid atau meshing adalah bagian yang sangat penting dalam proses simulasi CFD karena tidak hanya menentukan waktu simulasi tetapi juga keakuratan hasil penelitian.

I

---

INTEGRAL

---

a. Definisi

Integral Merupakan bentuk operasi matematika yang menjadi kebalikan (invers) dari operasi turunan dan limit dari jumlah atau suatu luas daerah tertentu. Berdasarkan pengertian tersebut ada dua hal yang dilakukan dalam integral sehingga dikategorikan menjadi 2 jenis integral. Pertama, integral sebagai invers/ kebalikan dari turunan disebut sebagai Integral Tak Tentu. Kedua, integral sebagai limit dari jumlah atau suatu luas daerah tertentu disebut integral tentu.

b. Kapan dilakukan Integral?

Perhitungan Integra dalam numerik dilakukan untuk menyelesaikan integral l lipat suatu fungsi kontinu dengan dua variabel, z=f(x,y), merupakan permasalahan deterministik yang dapat diselesaikan dengan metode determisitik maupun metode stokastik.

c. Bagaimana melaksanakan Integral?

Integral biasanya dapat dilakukan secara namual, namun didalam komputasi untuk mengolah data yang banyak integral dilakukan oleh computer untuk membatu kita menghitung. Kita hanya memasukan persamaan yang ingin kit acari, maka computer akan memproses hitungan tersebut.

d. Mengapa perlu Integral?

Integral di dalam komputasi bertujuan membantu manusia dalam menyelesaikan simulasi yang dilakukan dengan menggunakan computer.

K

---

KOMPLEKSITAS

---

a. Definisi

Kompleksitas merupakan cabang dari teori komputasi dalam ilmu komputer yang berfokus pada mengklasifikasikan masalah komputasi sesuai dengan kesulitan inheren mereka. Kompleksitas komputasi uni dibagi menjadi 2; kompleksitas waktu dan kompleksitas ruang. Kompleksitas waktu diukur dari jumlah tahapan komputasi yang dibutuhkan untuk menjalankan algoritma sebagai fungsi dari ukuran masukan n. Sedangkan kompleksitas ruang diukur dari memori yang digunakan oleh struktur data yang terdapat dalam algoritma sebagai fungsi dari ukuran masukan n.

b. Kapan dilakukan kompleksitas?

Kompleksitas dapat dilakukan ketika dusty masalah dianggap sulit secara inheren jika solusinya membutuhkan sumber daya yang signifikan, apa pun algoritma yang digunakan. Kompleksitas pun dilakukan until menentukan laju peningkatan waktu/ruang yang diperlukan algoritma dengan meningkatnya ukuran masukan n.

c. Bagaimana melaksanakan kompleksitas?

Komplesitas komputasi dapat dilakukan dengan berbagai cara, sebagaimana berikut:

*Pencarian Nilai (Searching)
 a. Pencarian secara linear
 b. Pencarian secara biner

*Pengurutan Nilai (Sorting)
 a. Pengurutan gelembung
 b. Pengurutan dengan menyeleksi
 c. Pengurutan dengan penyisipan
 d. Pengurutan cangkang
 e. Pengurutan dengan tumpukan
 f. Pengurutan dengan penggabungan
 g. Pengurutan cepat
 h. Pengurutan dengan mencacah

---

KONVERGENSI

---

a. Definisi

Secara umum pengertian konvergensi adalah penggabungan atau pengintegrasian dua atau lebih variable hasil untuk digunakan menuju satu titik tujuan, yang berarti dalam keteknikan bisa diartikan hubungan antara model dan jumlah diskrit sehingga tidak mengalami perubahan hasil, walaupun dilakukan penambahan atau pengurangan disktrit lagi.

b. Kapan dilakukan Konvergensi?

konvergensi dilakukan pada saat sebelum dan sesudah operasi sumulasi berjalan.

c. Bagaimana melaksanakan Konvergensi?

Pada aplikasi software FEA, secara sederhana cara melakukan crosscheck konvergensi adalah dengan merubah mesh (menambah jumlah nodal dan elemen) dari suatu model. Ketika penambahan jumlah nodal dan elemen tidak berpengaruh terhadap hasil maka hasil dapat dikatakan konvergen.

d. Mengapa perlu Konvergensi?

Konvergensi menjadi dasar diterimanya sebuah simulasi, karena menunjukan kestabilan dan keberterimaan suatu hasil.

L

---

LIMIT

---

a. Definisi

Limit dalam Bahasa inggris yang diartikan ke Bahasa Indonesia adalah batas, begitu juga dengan Bahasa matematika limit dapat diartikan batas , sebagai prediksi nilai ordinat yang didapat dari suatu titik yang nilainya didapat dari suatu pendekatan.

b. Kapan dilakukan Limit?

ketika menyatakan sesuatu yang nilainya mendekati nilai tertentu.

c. Bagaimana melaksanakannya Limit?

Dalam komputasi digunakan untuk mengolah data, dengan memasukan persamaan yang ada.

d. Mengapa perlu Limit?

Perlu dilakukan dan mempermudah dalam pengolahan data komputasi dalam menyelesaikan suatu permasalahan algoritma, Bahasa matematika, simulasi dan lain-lainnya.

N

---

NUMERIK

---

a. Definisi

Numerik merupakaan suatu hal yang berhubungan dengan angka. Dengan demikian metode numerik adalah cara sistematis untuk menyelesaikan persoalan matematika dengan operasi angka (+, -, *, /). atau metode numerik dapat diartikan: suatu cara yang sistematis untuk menyelesaikan persoalan guna mencapai tujuan yang ditentukan.

b. kapan dilakukan/digunakan Metode Numerik?

ketika terdapat permasalahan yg tdk dapat diselesaikan dengan menggunakan perhitungan biasa.

c. Mengapa Menggunakan Metode Numerik?

karena tidak semua permasalahan yang berhubungan dengan matematika atau perhitungan dapat diselesaikan dengan mudah bahkan juga dari prinsip matematik dalam memandang permasalahan. yang perlu diperhatikan adalah permasalahan tersebut mempunyai penyelesaian atau tidak. Hal ini menjelaskan bahwa tidak semua permasalahan dapat diselesaikan dengan menggunakan perhitungan biasa.

O

---

OPTIMASI MULTI OBJEKTIF

---

a. Definisi

Optimasi dengan menggunakan perhitungan komputer adalah salah satu bidang Komputasi Teknik. Optimasi multi objektif adalah area pengambilan keputusan dengan berbagai kriteria yang berkaitan dengan masalah optimisasi matematika yang melibatkan lebih dari satu fungsi objektif untuk dioptimalkan secara bersamaan. Optimasi multi objektif telah diterapkan di banyak bidang ilmu pengetahuan, termasuk teknik, ekonomi dan logistik di mana keputusan yang optimal perlu diambil dengan adanya trade-off antara dua atau lebih tujuan yang saling bertentangan. Meminimalkan biaya sambil memaksimalkan kenyamanan saat membeli mobil, dan memaksimalkan kinerja sambil meminimalkan konsumsi bahan bakar dan emisi polutan kendaraan adalah contoh dari masalah optimasi multi-objektif yang masing-masing melibatkan dua dan tiga tujuan. Dalam masalah praktis, bisa ada lebih dari tiga objektif.

b. Kapan dilakukan Optimasi Multi Objektif?

Optimasi multi objektif dilakukan ketika terdapat 2, 3 atau lebih objektif yang akan dioptimalkan secara bersamaan.

c. Bagaimana melaksanakan Optimasi Multi Objektif?

Optimasi multi objektif dapat dilaksanakan dengan bantuan software komputer seperti Engineering Equation Solver (EES) dan MATLAB dengan permodelan matematis.

d. Mengapa perlu Optimasi Multi Objektif?

Optimasi multi objektif ini diperlukan karena objektif yang ada lebih dari 1, sehingga agak sulit untuk mengoptimalkannya.

P

---

PERSAMAAN REGRESI

---

a. Definisi

Persamaan regresi adalah persamaan yang digunakan untuk mengetahui hubungan antara sebuah variabel terikat dengan sebuah atau beberapa variabel bebas. Salah satu bentuk regresi paling awam adalah regresi linear. pada regresi linear, semakin dekat data hasil komputasi dengan garis regresi, maka data tersebut semakin baik validitas nya.

b. Kapan dilakukan Persamaan Regresi?

Persamaan regresi digunakan pada saat peneliti sudah mendapatkan kumpulan data primer. Lalu, persamaan regresi digunakan untuk melihat trend atau karakteristik dari data tersebut.

c. Bagaimana Persamaan Regresi didapat?

Persamaan regresi didapat dengan menggunakan formulasi yang sudah ditentukan pada banyak literatur, melibatkan data dari variabel yang terikat dan bebas.

d. Mengapa perlu Persamaan Regresi?

Persamaan regresi diperlukan untuk menentukan persamaan yang paling sesuai untuk menggambarkan persamaan garis dari kumpulan data primer yang telah didapatkan. Persamaan regresi juga bisa digunakan untuk melakukan analisis error terhadap data primer yang telah didapatkan.

---

PRESISI

---

Presisi menggambarkan keseragaman dan pengulangan pada hasil suatu pengukuran. Presisi merupakan derajat keunggulan, pada performa dari suatu operasi atau teknik yang digunakan untuk mendapatkan hasil. Presisi mengukur tingkat yang mana hasilnya mendekati satu sama lain, yaitu ketika pengukuran berkelompok atau berkerumun bersama-sama.

Oleh karena itu, semakin tinggi level presisi semakin kecil variasi antar pengukuran. Contohnya: presisi adalah ketika satu titik yang sama ditembak, lagi dan lagi, yang mana titik yang tepat bukan hal yang penting.

PERBEDAAN ANTARA PRESISI DAN AKURAT

Perbedaan antara akurasi dan presisi bisa digambarkan secara jelas seperti di bawah ini:

• Level kecocokkan antara pengukuran aktual dan pengukuran absolut disebut akurasi. Tingkat keberagaman yang terletak pada nilai beberapa pengukuran dari factor yang sma disebut presisi.
• Akurasi menggambarkan kedekatan dari pengukuran dengan pengukuran aktual. Di sisi lain, presisi menunjukan kedekatan dari masing-masing pengukuran dengan yang lain.
• Akurasi adalah derajat kesesuaian, yaitu tingkat yang mana pengukuran adalah tepat ketika dibandingkan dengan nilai absolut. Sementara, presisi adalah derajat reprodusibilitas, yang mana menjelaskan konsistensi dari pengukuran.
• Akurasi berdasar pada factor tunggal, sedangkan presisi berdasarkan pada lebih dari satu factor.
• Akurasi adalah pengukuran perkiraan statikal sementara presisi adalah pengukuran keberagaman statistical.
• Akurasi berfokus pada kesalahan sistematik, yakti kesalahan yang diakibatkan oleh masalah pada peralatan. Sebaliknya, presisi terkait dengan kesalahan acak, yang mana terjadi secara periodic tanpa pola yang dikenali.

R

---

REGRESSION

---

a. Definisi

Regression (Regresi) adalah Metode Statistik yang berfungsi untuk menguji sejauh mana hubungan sebab akibat antara Variabel Faktor Penyebab (X) terhadap Variabel Akibatnya. Faktor Penyebab pada umumnya dilambangkan dengan X atau disebut juga dengan Predictor sedangkan Variabel Akibat dilambangkan dengan Y atau disebut juga dengan Response. Regresi juga merupakan salah satu Metode Statistik yang dipergunakan dalam produksi untuk melakukan peramalan ataupun prediksi tentang karakteristik kualitas maupun Kuantitas.

b. Kapan dilakukan Regresi?

Regression dapat dilakukan ketika terjadi hubungan antara Lamanya Kerusakan Mesin dengan Kualitas Produk yang dihasilkan, hubungan Jumlah Pekerja dengan Output yang diproduksi dan hubungan antara suhu ruangan dengan Cacat Produksi yang dihasilkan.

c. Bagaimana melaksanakan Regresi?

• Tentukan Tujuan dari melakukan Analisis Regresi Linear Sederhana
• Identifikasikan Variabel Faktor Penyebab (Predictor) dan Variabel Akibat (Response)
• Lakukan Pengumpulan Data
• Hitung X², Y², XY dan total dari masing-masingnya
• Hitung a dan b berdasarkan rumus diatas
• Buatkan Model Persamaan Regresi Linear Sederhana
• Lakukan Prediksi atau Peramalan terhadap Variabel Faktor Penyebab atau Variabel Akibat.

d. Mengapa perlu regression?

Agar mengetahui prediksi tentang kualitas maupun kuantitas yang paling sesuai untuk mencapai target.

---

ROUND-OFF ERROR

---

a. Definisi Round-Off Error (Error Pembulatan)

Error yang terjadi akibat pembulatan suatu bilangan sampai pada beberapa digit tertentu.

b. Kapan terjadi Round Off Error?

Ketika komputer hanya bisa mempertahankan nilai yang bulat saja.

c. Bagaimana Round Off Error terjadi?

Error pembulatan terjadi karena computer hanya mempertahankan sejumlah angka tetap yang berarti selama proses perhitungan. Bilangan-bilangan seperti π, e, 7 tidak dapat diekspresikan oleh sejumlah angka tetap yang berarti. Oleh karena itu, bilangan-bilangan tersebut tidak dapat dinyatakan secara eksak oleh computer.

Contoh: 
      Misalkan sebuah mesin hitung hanya mampu menampilkan bilangan sampai 10 angka di belakang koma. Untuk bilangan 1.234769123197, akan 
      dibulatkan menjadi 1.2347691232. Dan error yang didapat : 
      Ea = 0.000000000003

S

---

SIMPLIFIKASI

---

a. Definisi

Simplifikasi merupakan suatu pemodelan yang dilakukan dengan model sesuai skala.

b. Kapan dikakukan Simplifikasi?

Simplifikasi dilakukan ketika kita ingin melakukan suatu pemodelan untuk memudahkan dalam penyelesaian beban-beban yang akan bekerja.

c. Bagaimana melaksanakan Simflikasi?

Misalnya dalam hal pemodelan sebuah pesawat, maka pemodelan dilakukan dengan model sesuai skala (simplifikasi) dengan tujuan untuk memudahkan dalam penyelesaian beban-beban yang akan bekerja. Dengan demikian diharapkan akan mampu merefleksikan dari kondisi yang sebenarnya. Pada pemodelan tersebut diperlukan model matematika yang diselesaikan secara numerik. Model tersebut didasarkan pada persepsi, yang didasarkan pada sense. Dalam persepsi tersebut perlu menggunakan rasio, dalam batas-batas yang telah ditentukan. Rasio tersebut didasarkan pada kaidah-kaidah yang telah ditentukan seperti kaidah agama, moral dan etika.

Begitupun juga dalam dalam penyelesaian berbagai permasalahan teknik, seperti mechanical. Dimana segala penyelesaian yang dilakukan tidak melampaui dari aturan baku yang telah ditetapkan. Seperti halnya pada kehidupan nyata, apabila insan senantiasa dapat mengingat Allah (zikrullah) akan senantiasa menepati jalan yang telah ditentukan, sehingga akan dapat mencapai keselamatan.

d. Mengapa perlu Simflikasi?

Simflikasi diperlukan untuk memudahkan dalam penyelesaian beban-beban yang akan bekerja.

---

SIMULASI

---

a. Definisi

Simulasi adalah simulasi yang dijalankan oleh satu komputer atau jaringan komputer untuk memperlihatkan sebuah perilaku dari suatu sistem.

b. Kapan dilakukan Simulasi?

Dalam komputasi teknik simulasi dilakukan sesudah permodelan di komputer/software sudah dibuat, meshing model dan input masukan data sudah dihitung dan ditentukan. Setelah itu dilakukan simulasi.

c. Bagaimana melaksanakan Simulasi?

Simulasi dilakukan dengan model perhitungan matematika yang sudah ada di software computer.

d. Mengapa perlu Simulasi?

Simulasi diperlukan untuk memproses perhitungan fenomena/kondisi yang sudah di setup di modelling dan parameternya.

---

STACK OVER FLOW

---

a. Definisi

Kondisi yang tidak diinginkan di mana komputer mencoba membuka program tertentu untuk menggunakan lebih memori ruang daripada panggilan stack telah tersedia atau dalam kata lain berarti ruang yang di sediakan untuk stack pointer udah penuh dan bertabrakan dengan ruang yang lain pada memory. Dalam pemrograman, panggilan stack adalah penyangga yang menyimpan permintaan yang perlu ditangani.

b. Kapan terjadi Stack Over Flow?

Stack over flow umumnya terjadi saat adanya instruksi call (pemangilan sub routine) atau ada isntruksi push (pada assembler) dan akibat dari permintaan yang berlebihan program untuk ruang memori, program (dan kadang-kadang seluruh komputer) mungkin crash . Pada Windows , kesalahan stack overflow dapat disebabkan oleh beberapa jenis malware . Risiko eksploitasi malware dapat diminimalkan dengan tetap saat ini dengan semua OS (sistem operasi) dan Program update patch.

c. Bagaimana Cara Mengatasinya Stack Over Flow?

Memory komputer bisa di perbesar, atau jangan membuka aplikasi terlalu banyak. Stack overflow sering pada pemakaian program-program grafis (CAD) seperti adobe photoshop, atau pada Autocad (Program untuk membuat rangkaian 2 dimensi dan 3 dimensi rencana garis kapal).

d. Mengapa perlu Stack Over Flow?

Stack Overflow, Jika "dibicarakan" oleh software engineer akan dikatakan sebagai Platform andalan. Mungkin bagi sebagian kita ini adalah hal yang asing. Laman ini menjadi pilihan untuk berdiskusi jika kita mengalami kesulitan dalam membuat bahasa pemrograman atau tidak mengerti. Stack overflow akan menjadi andalan. Cek di laman berikut Stack Over Flow.

---

STOKASTIK

---

a. Definisi

Yang dimaksud dengan stokastik menurut Oxford Dictionary (1993) menakrifkan proses stokastik sebagai suatu barisan kejadian yang memenuhi hukum-hukum peluang. Hull (1989, hlm.62) menyatakan bahwa setiap nilai yang berubah terhadap waktu dengan cara yang tidak tertentu (dalam ketidakpastian) dikatakan mengikuti proses stokastik.

b. Kapan dilakukan Stokastik?

Proses stokastik digunakan untuk memodelkan evolusi suatu sistem yang mengandung suatu ketidakpastian atau sistem yang dijalankan pada suatu lingkungan yang tidak dapat diduga, dan pada saat bersamaan model deterministik tidak lagi cocok dipakai untuk menganalisis system.

c. Bagaimana melaksanakan Stokastik? Proses stokastik dapat dikelompokkan berdasarkan jenis jenis ruang pada parameternya, ruang keadaannya, dan kaitan antara pengubah acak yang membentuk proses stokastik tersebut.

d. Mengapa perlu Stokastik?

Proses stokastik diperlukan pada saat model deterministik tidak lagi cocok digunakan untuk menganalisis system.

V

---

VALIDASI

---

a. Definisi

Validasi adalah pengujian kebenaran atas sesuatu.Data adalah informasi dalam bentuk yang dapat diproses oleh komputer, seperti representasi digital dari teks, angka, gambar grafis, atau suara. data bisa juga berarti keterangan atau bahan nyata yang dapat dijadikan dasar kajian (analisis atau kesimpulan). Jadi validasi dapat diartikan sebagai pengujian kebenaran atas suatu informasi atau keterangan. Parameter validasi diantaranya adalah Accuracy, Precision, Selektivitas, Rentang & linearitas, Batas deteksi limit & kuantitas.

b. Kapan dilakukan Validasi?

Validasi dilakukan setelah data sudah terkumpul.

c. Mengapa perlu Validasi? Validasi diperlukan untuk mengetahui apakah data yang didapatkan sudah kredibel.

---

VERIFIKASI

---

a. Definisi

Sebuah proses untuk meyakinkan bahwa program yang dibuat beserta penerapannya adalah benar atau model yang telah disusun pada tahap sebelumnya mampu melakukan simulasi dari model abstrak yang dikaji.

b. Kapan Dilakukan Verifikasi?

Verifikasi dilakukan sebelum sebuah model yang dibuat akan disimulasikan.

c. Bagaimana melaksanakan Verifikasi?

Cara melakukan verifikasi adalah menguji sejauh mana sebuah program/model yang dibuat menunjukan perilaku dan respon yang sesuai dengan tujuannya. Hal yang harus diperhatikan ialah :

• Apakah kejadian telah direpresentasikan dengan benar?
• Rumus matematika dan relasi apakah sudah benar?
• Ukuran statistik apakah sudah dirumuskan dengan benar?

d. Mengapa perlu Verifikasi?

Verifikasi dibutuhkan untuk memeriksa apakah sebuah model yang berjalan sesuai dengan yang diinginkan.

---

Sumber : DOWG (Diskusi Online Whatsapp Group) Komputasi Teknik S2

---

.....

Resume Pertemuan 1: Senin, 03 Februari 2020

Sikilas Muhasabah

---

Bismillah…

Jalan gelap disangka terang
Hati gelap disangka suci
Akal bathin jadi tenang
Bila hati percaya ilahi

…

“Dimanakah posisi akal?”, ini merupakan pertanyaan awal ketika hendak memulai perkuliahan komputasi teknik bersama pak Indra atau yang biasa dikenal dengan pak DAI (Dr. Ahmad Indra). Secara keseluruhan kita akan berpendapat bahwa akal terletak di dalam otak.

Berbicara terkait posisi atau letak akal, saya pernah membaca Syarah Arbain Nawawiyyah karya Shaikh Ibnul ‘Utsaimin. Pada penjelasan hadis keenam, beliau menyatakan bahwa tempat akal sebenarnya adalah di jantung, bukan di otak; sebagaimana yang diyakini oleh kebanyakan orang selama ini. Beliau berdalil dengan Surat Al Hajj ayat 46, yang potongan artinya:

“.., sehingga hati (akal) mereka dapat memahami (berfikir), ...”Qs. al-Hajj:46

Dari ayat di atas dapat dijadikan landasan terkait dimana posisi/ letak akal yang sebenarnya. Karena pada dasarnya sains tidak pernah menyatakan bahwa akal itu tempatnya di otak, meskipun sains tidak mengingkari adanya hubungan antara akal dan otak. Inilah yang secara pesan tersirat yang saya dapatkan ketika pak DAI sampaikan juga.

Hal ini tentunya menjadi dasar ketika ketika kami hendak memulai perkuliahan komputasi teknik bersama pak DAI. Dimana setiap proses perkuliahan kedepannya, akal (hati) akan menjadi pondasi awal untuk memutuskan antara haq (benar) dan bathil (salah).

…

Defenisi Komputasi Teknik

Komputasi Teknik (Engineering Computation) atau biasa dikenal dengan metode numerik merupakan suatu cara/ teknik untuk menyelesaikan permasalahan-permasalahan yang diformulasikan secara matematik dengan cara operasi hitungan. Atau dengan kata lain, metode numerik merupakan suatu metode untuk menyelesaikan masalah-masalah matematika dengan menggunakan sekumpulan aritmatik sederhana dan operasi logika pada sekumpulan bilangan atau data numerik yang diberikan. Metode komputasi yang digunakan disebut algoritma. Proses penyelesaiannya mungkin memerlukan puluhan bahkan sampai jutaan operasi, tergantung pada kompleksitas masalah yang harus diselesaikan, tingkat keakuratan yang diinginkan dan seterusnya.

Pendekatan Komputasi Teknik

Pendekatan yang digunakan dalam komputasi teknik merupakan pendekatan analitis matematis. Sehingga dasar pemikirannya tidak keluar dari dasar pemikiran analitis, hanya saja teknik perhitungan yang mudah merupakan pertimbangan dalam pemakaian metode numerik. Disisi lain, algoritma yang dikembangkan dalam metode numerik adalah algoritma pendekatan maka dalam algoritma tersebut akan muncul istilah iterasi yaitu pengulangan proses perhitungan. Dengan kata lain perhitungan dengan metode numerik adalah perhitungan yang dilakukan secara berulang-ulang untuk terus-menerus memperoleh hasil yang semakin mendekati nilai penyelesaian yang sebenarnya.

Dengan menggunakan metode pendekatan semacam ini, tentunya setiap nilai hasil perhitungan akan mempunyai galat (error) atau nilai kesalahan. Kesalahan ini penting untuk dipahami dan diketahui, karena kesalahan dalam pemakaian algoritma pendekatan akan menyebabkan nilai kesalahan yang besar, tentunya ini tidak diharapkan. Sehingga pendekatan metode numerik selalu membahas tingkat kesalahan dan tingkat kecepatan proses yang akan terjadi.

Masalah-masalah matematika yang sering kita hadapi merupakan masalah matematika yang diselesaikan dengan metode analitik atau metode sejati, yaitu suatu metode yang memberikan solusi sejati atau solusi yang sesungguhnya, karena memiliki galat (error) yang bernilai nol. Tetapi penyelesaian dengan menggunakan metode analitik hanya terbatas pada masalah tertentu saja. Bila metode analitik tidak dapat lagi diterapkan, maka solusinya masih dapat dicari yaitu dengan menggunakan metode numerik. Pada metode numerik solusinya merupakan hampiran (pendekatan) terhadap solusi sejati.

Concept: Iterasi, Error, Konvergen, Akurasi, Verifikasi, Validasi

Objektive/ Tujuan:

• 1. Memahami konsep-konsep dan prinsip-prinsip di dalam komputasi teknik
• 2. Mampu untuk mengaplikasikan ilmu yang dimiliki
• 3. Lebih mengenal diri

Contents: penilaian Muhasabah (knowledge, skills, and value/adab)

…

Diakhir perkuliahan ada pesan tersirat yang disampaikan oleh pak DAI terkait orang-orang yang akan beruntung. Hal ini berlandaskan hadist Nabi yang berbunyi : “Barangsiapa yang harinya sekarang lebih baik daripada kemarin maka dia termasuk orang yang beruntung. Barangsiapa yang harinya sama dengan kemarin maka dia adalah orang yang merugi. Barangsiapa yang harinya sekarang lebih jelek daripada harinya kemarin maka dia celaka.” [4]

Jika kita memahami hadist diatas secara ilmiah dapat disimpulkan bahwa ketika kita ingin mendapatkan energi mekanik maka dibutuhkan suatu perbedaan (differential); baik itu perbedaan ketinggian/dh (energi potensial) ataupun perbedaan kecepatan/dv (energi kinetik). Jadi dapat disimpulkan “differential of something” merupakan kunci dalam hal ini. .....

Base Line Pengetahuan dan Skill Penulis Terkait Komputasi Teknik

Pada bagian ini, penulis akan berbagi pengalaman tentang pengetahuan dan skill penulis terkait komputasi teknik, khususnya seputar teknik mesin. Kita tahu bahwa bahwa sebenarnya sejak dahulu teknologi sudah ada atau manusia sudah menggunakan teknologi. Kalau manusia pada zaman dulu memecahkan kemiri dengan batu atau memetik buah dengan galah, sesungguhnya mereka sudah menggunakan teknologi, yaitu teknologi sederhana. Dengan demikian dapat kita definisikan bahwa teknologi sebagai penerapan ilmu-ilmu perilaku dan alam serta pengetahuan lain secara sistematik (terstruktur) untuk memecahkan masalah. Secara singkat, technology is the art of utilizing scientific knowledge.

Disisi lain, perkembangan teknologi sangat membantu para ilmuan untuk menyelesaian suatu permasalahan. Dalam hal ini penulis selaku seorang engineer memiliki banyak permasalahan yang diselesaikan menggunakan teknologi, khususnya dengan komputasi teknik. Pengalaman penulis terkait komputasi teknik sudah cukup banyak. Salah satunya, penulis telah melakukan perhitungan untuk menyelesaikan masalah-masalah teknik mulai dengan menggunakan excel hingga software engineering lainya seperti ANSYS Computational Fluid Dynamics (CFD), MATLAB, Turbo Pascal, dan lain-lainya.

Sekarang ini, penulis sedang melakukan penelitian dengan menggunakan metode simulasi untuk mendapatkan nilai yang optimal pada penghasilan aquades melalui proses throttling air buang pada kondensor PLTU. Disisi lain, penulis juga mengkaji atau menganalisa nilai Specific Energy Consumption (SEC) yang diperoleh dari hasil simulasi menggunakan Microsoft Office Excel yang dikombain dengan Thermodynamics Tables ADD-in 2.0.9.

Dan beberapa hari yang lalu, tepatnya pada tanggal 11/02/2020 penulis mengikusi tranning CFDSOF yang diadakan di EC 203 Ruang AHM di Kampus FTUI Depok pada jam 08:30 - 16:00 WIB. Alhamdulillah penulis banyak memperoleh ilmu-ilmu baru yang membantu dalam penyelesaian problema seputar teknik mesin, mulai dari analisa serobong asap (chimney). Jika dibandingkan dengan CFD pada umumnya, CFDSOF merupakan software yang mudah untuk digunakan. Karena fitur-fitur yang ada sesuai dengan kebutuhan yang kita butuhkan.

Resume Pertemuan 2: Senin, 10 Februari 2020

Sikilas Muhasabah

---

Bismillah…

Pengetahuan bukan apa yang dihafalkan,
Tetapi pengetahuan adalah manfaat yang diberikan

...

Pertemuan ke-2 ini, diawali dengan merenungkan terkait “apakah ilmu ini bermanfaat?”. Ini merupakan pertanyaan yang diajukan oleh pak DAI kepada kami, selaku Mahasiswa kelas Komputasi Teknik. Secara harfiah ilmu merupakan cahaya, dan cahaya tidak akan memasuki celah (hati) yang terselubungi oleh banyaknya dosa. Jadi dapat dikatakan bahwa ilmu yang bermanfaat adalah ilmu (cahaya) yang dapat memasuki setiap celah (hati) umat yang terbentengi dengan iman. Sehingga setiap ilmu bermanfaat yang telah diperoleh, tentunya akan membuat individu tersebut terarah kepada kebaikan atau bisa membedakan mana yang haq dan bathil.

Semua perbuatan, usaha dan pencapaian yang diraih seseorang tidak akan dibawa mati. Dunia dan seisinya hanyalah sementara, ketika ia meninggal semua itu tidak akan bermanfaat baginya kecuali tiga hal. Sebagaimana dikatakan dalam hadis Nabi SAW yang artinya:

Dari Abu Hurairah r.a. berkata, Rosulullah Saw. bersabda: ”Apabila ‘anak Adam itu mati, maka terputuslah amalnya, kecuali (amal) dari tiga ini: Sedekah jariyah, ilmu yang bermanfaat dan anak saleh yang mendoakan orangtunya”. (HR Muslim)

Disisi lain, selama kita melangkah di muka bumi Allah SWT ini banyak harapan dan do’a yang kita panjatkan untuk kelancaran aktivitas kita. Terkadang apa yang terjadi tidak sesuai dengan apa yang kita harapakan. Akan tetapi, satu hal yang mesti kita yakini bahwa apa yang Allah telah berikan merupakan sesuatu yang terbaik waulapun sebenarnya diluar dari apa yang kita harapakan. Sebagaimana dalam firman Allah dalam al-Qur’an:

كُتِبَ عَلَيْكُمُ الْقِتَالُ وَهُوَ كُرْهٌ لَكُمْ ۖ وَعَسَىٰ أَنْ تَكْرَهُوا شَيْئًا وَهُوَ خَيْرٌ لَكُمْ ۖ وَعَسَىٰ أَنْ تُحِبُّوا شَيْئًا وَهُوَ شَرٌّ لَكُمْ ۗ وَاللَّهُ يَعْلَمُ وَأَنْتُمْ لَا تَعْلَمُونَ

“Diwajibkan atas kamu berperang, padahal berperang itu adalah sesuatu yang kamu benci. Boleh jadi kamu membenci sesuatu, padahal ia amat baik bagimu, dan boleh jadi (pula) kamu menyukai sesuatu, padahal ia amat buruk bagimu; Allah mengetahui, sedang kamu tidak mengetahui.”(Qs. al-Baqarah: 216)

Dalam ayat ini ada beberapa hikmah dan rahasia serta maslahat untuk seorang hamba. Karena sesungguhnya jika seorang hamba tahu bahwa sesuatu yang dibenci itu terkadang membawa sesuatu yang disukai, sebagaimana yang disukai terkadang membawa sesuatu yang dibenci, iapun tidak akan merasa aman untuk tertimpa sesuatu yang mencelakakan menyertai sesuatu yang menyenangkan. Dan iapun tidak akan putus asa untuk mendapatkan sesuatu yang menyenangkan menyertai sesuatu yang mencelakakan. Ia tidak tahu akibat suatu perkara, karena sesungguhnya Allah yang mengetahui sesuatu yang tidak diketahui oleh hamba.

---

Sinopsis Skripsi

Judul Skripsi : Analisa dan Uji Eksperimental Performansi Alat Penukar Kalor Jenis Radiator Kendaraan Berkapasitas Mesin 1000 cc

Sinopsis:

alt text

Radiator merupakan komponen yang sangat penting dari mesin kendaraan yang digunakan sebagai sistem pendingin, terkhususnya radiator pada mesin mobil yang berfungsi untuk mendinginkan air pendingin yang telah menyerap panas dari mesin dan kemudian panas tersebut akan ditransfer ke udara yang dialirkan oleh kipas radiator. Pada penelitian ini bertujuan untuk menganalisa dan menguji secara eksperimental performansi alat penukar kalor jenis radiator kendaraan berkapasitas mesin 1000 cc. Berdasarkan hasil analisis disimpulkan bahwa koefisien perpindahan panas menyeluruh terbesar terjadi pada laju aliran udara 125,8x10-3 m3/s, yaitu sisi udara (dingin) Uc = 71,48 W/m2K, dan sisi air (panas) Uh = 353,32 W/m2K. Sedangkan laju aliran udara optimum terjadi pada laju aliran udara 125,8x10-3 m3/s juga. Dimana pada kondisi ini memiliki koefisien perpindahan panas menyeluruh cukup besar dan efektivitas tidak terlalu rendah yaitu Uc = 71,48 W/m2K dan ε = 69%. Pada segala kondisi, secara eksperimental temperatur air keluar dan udara keluar melalui radiator didapatkan rata-rata sebesar 72,5oC dan 67,1oC.

...

Diakhir perkuliahan ada pesan tersirat yang disampaikan oleh pak DAI terkait manusia itu makhluk yang selalu memiliki keluh kesah. Hal ini kita tahu bahwa dalam surat al-Ma’aarij ayat 19 yang artinya:

“Sesungguhnya manusia diciptakan bersifat keluh kesah lagi kikir.”(Qs. al-Ma’aarij: 19)

Disadari maupun tidak, mengeluh adalah sifat dasar manusia yang timbul saat ia tertimpa masalah atau dalam kesempitan. Manusia adalah makhluk yang berakal budi. Makhluk yang Allah SWT sempurnakan dalam penciptaannya. Allah SWT telah mengutus manusia di dunia ini untuk senantiasa memakmurkan dunia, sehingga terciptalah kehidupan. Harus kita sadari bahwa sifat manusia itu mencakup dua sisi, yaitu sisi baik (sebagaimana mewarisi sifat malaikat) dan sisi buruk (sebagaimana mewarisi sifat setan yang suka membangkang). Apabila manusia mengikuti sifat malaikat, maka ia berpotensi untuk menjadi makhluk terbaik di sisi Allah SWT, namun sebaliknya jika ia mewarisi sifat setan maka ia berpotensi lebih buruk dari hewan sekalipun.

.....

Presentasi Sinopsis Skripsi

Berikut ini adalah bahan presentasi sinopsis skripsi saya dalam bentuk slideshow.

• 
• 
• 
• 
• 
• 

Resume Pertemuan 3: Senin, 17 Februari 2020

Sikilas Muhasabah

---

Bismillah…

Manusia merupakan makhluk dinamis

KEM (Ketidaktahuan, Egois, Malas) merupakan malasah yang kita harus hadapi 

Iman menjadi kunci utama dalam kehidupan ini

...

Pada pertemuan ini, ada satu statement yang disampaikan oleh pak DAI bahwa manusia tidak pernah tahu angka 1,2,3,… kita hanya bias menyebutkannya saja. JIka kita telusuri kenapa demikian?

Misalnya: Jika terdapat persamaan f(y)= ((X^2-1))/((X-1)), dengan nilai x=1, bila dalam penyelesaian sebuah fungsi dengan hasil nol, maka penyelesaian dilakukan dengan menggunakan limit (Andi Hakim Nasution dkk, 1994). hasil nol tersebut lebih lanjut dapat diuraikan sebagai berikut:

F(y)= ((X^2-1))/((X-1)) = ((1^2-1))/((1-1))= 0/0 bukan merupakan nilai (tidak terdefinisi), sehingga diperlukan penyelesaian dengan metode lain yang meliputi:

Metode pemfaktoran limit fungsi.

Dengan alasan bahwa untuk medapatkan hasil nilai x yang mendekati 1, dengan penyelesaian sebagai berikut:

= lim (X→1)=⁡((X^2-1))/((X-1))

=lim (X→1)⁡ = (X+1)(X-1))/((X-1))), menjadi

= x+1

= (1+1)

= 2

Metode limit dalil L’Hospital

Bernard V. Zandy dan Jonathan J. White, (2004), dengan dalil L’Hospital dapat dilakukan untuk menyelesaikan limit pembagian fungsi f(x)/g(x) yang tidak terdefinisi. Dengan kata lain jika f(x)/g(x) = 0 atau tak terhingga, maka limit pembagian fungsi dapat dilkukan dengan penyelesaian fungsi limit hasil bagi turunannya. Dimana dalam penyelesaian dengan metode L’Hospital, dapat dijelaskan sebagai berikut:

= 〖 lim〗┬(X→1)⁡〖(f (x))/(g(x))〗 = 〖 lim〗┬(X→1)⁡〖(f' (x))/(g'(x))〗

= 〖 lim〗┬(X→1)⁡〖((X^2-1))/((X-1) )〗 =〖 lim〗┬(X→1 )⁡〖2X/1〗

= ((2.1))/((1))

= 2

Pemodelan (Modelling)

Berbicara terkait pemodalan, khususnya di komputasi teknik, hal ini telah disinggung diawal perkuliahan. Dimana pemodelan (modelling) dilakukan dengan pemahaman pada konsep berfikir (concept of thinking) untuk mencari hal yang baru dan bermanfaat bagi kehidupan manusia. Dalam konsep pemodelan (modelling concept) tidak hanya berhenti pada konsep definisi saja, akan tetapi akan terus dikaji pada semua aspek/jenis kebutuhan sesuai kebutuhan manusia. Dengan demikian, ini akan memberikan peluang untuk terus mengkaji pada kemanfaatan bagi manusia. Pembelajaran tersebut dilakukan pada berbagai disiplin ilmu seperti: biologi, kesehatan, design manufacture, fisika, kimia, electrical, serta juga pada bidang mechanical.

Untuk meningkatkan kemampuan dalam mengkaji hal tersebut, maka diperlukan gaya yang menjadi latar belakang dalam penyiapan modelling untuk menyerderhanakan permasalahan yang akan diselesaikan yang bersifat rumit. Pemodelan (modelling) tersebut dilakukan dengan model fisik, maupun dengan model komputasi yang dilakukan dengan model-model matematika (mathematical models). Seperti halnya pada pemodelan sebuah pesawat, maka pemodelan dilakukan dengan model sesuai skala (simplifikasi) dengan tujuan untuk memudahkan dalam penyelesaian beban-beban yang akan bekerja. Dengan demikian diharapkan akan mampu merefleksikan dari kondisi yang sebenarnya.

Pada pemodelan tersebut diperlukan model matematika yang diselesaikan secara numerik (numerical method). Model tersebut didasarkan pada persepsi, yang berlandasan sense. Dalam persepsi tersebut perlu menggunakan rasio, dalam batas-batas yang telah ditentukan. Rasio tersebut didasarkan pada kaidah-kaidah yang telah ditentukan seperti kaidah agama, moral, dan etika.

Dalam islam sendiri juga telah dibahas terkait kaidah, ini identik dengan sikap ghuluw (melampaui batas atau berlebih-berlebihan) dalam agama adalah sikap yang tercela dan dilarang oleh syariat. Sikap ini tidak akan mendatangkan kebaikan bagi pelakunya, juga tidak akan membuahkan hasil yang baik dalam segala urusan. Sebagaimana dalam firman Allah SAW yang artinya:

“Hai orang-orang yang beriman, janganlah kamu haramkan apa-apa yang baik yang telah Allah halalkan bagi kamu, dan janganlah kamu melampaui batas. Sesungguhnya Allah tidak menyukai orang-orang yang melampaui batas.” (QS: al-Ma’idah: 87)

Dan masih banyak lagi dalil-dalil al-Qur’ân dan Sunnah yang memperingatkan dan mengharamkan ghuluw atau sikap melampaui batas tersebut. Allah Azza wa Jalla berfirman juga dalam surah al-Ma’idah ayat 77 yang berbunyi:

قُلْ يَا أَهْلَ الْكِتَابِ لَا تَغْلُوا فِي دِينِكُمْ غَيْرَ الْحَقِّ وَلَا تَتَّبِعُوا أَهْوَاءَ قَوْمٍ قَدْ ضَلُّوا مِنْ قَبْلُ وَأَضَلُّوا

Katakanlah: “Hai Ahli Kitab, janganlah kamu berlebih-lebihan (melampaui batas) dengan cara tidak benar dalam agamamu. Dan janganlah kamu mengikuti hawa nafsu orang-orang yang telah sesat dahulu (sebelum kedatangan Muhammad) dan mereka telah menyesatkan kebanyakan (manusia), dan mereka tersesat dari jalan yang lurus”. (Qs. al-Ma`idah:77)

...

Kalasifikasi Pemodelan Komputasi

Ada tiga model dasar komputasi teknik, diantaranya fungsional, logika, dan imperatif. Sebagai tambahan terhadap satuan nilai-nilai dan operasi yang berhubungan, masing-masing model komputasional mempunyai satu set operasi yang digunakan untuk menggambarkan komputasi. Menurut yunus (2012), ada tiga model matematika:

1. Model Fungsional

Model fungsional terdiri dari satu set nilai, fungsi, dan operasi aplikasi fungsi dan komposisi fungsi. Fungsi ini dapat mengambil fungsi lain sebagai argumentasi dan mengembalikan fungsi tersebut sebagai hasil (higher-order function). Suatu program adalah kumpulan definisi fungsi sedangkan suatu komputasi adalah aplikasi fungsi.

Contoh model fungsional : Fungsi linier y = 5x + 7 dapat didefinisikan sebagai berikut fx = 5*x + 7.

2. Model Logika

Model logika menjadi sangat penting karena telah dikembangkan dari ratusan tahun yang lalu dan sebagai bentuk metode dasar dari sebagian besar metode penyelesaian masalah. Model ini terdiri dari satu set nilai, definisi hubungan, dan kesimpulan logis. Program terdiri dari definisi hubungan dan suatu komputasi adalah suatu bukti (suatu urutan kesimpulan).

Contoh model logika : Fungsi linier y = 5x + 7 dapat didefinisikan sebagai berikut F(X,Y) if Y is 5*x + 7. 

Note: Model logika penting karena merupakan perumusan proses pemberian alasan dan itu berhubungan dengan relatioanl database dan expert system.

3. Model Imperatif

Model imperatif terdiri dari satu set nilai yang mencakup suatu keadaan dan operasi tugas untuk memodifikasi pernyataan. Pernyataan adalah set pasangan nilai-nama dari konstanta dan variabel. Program terdiri dari urutan tugas dan suatu komputasi terdiri dari urutan pernyataan.

Contoh model imperatif : Fungsi linier y = 5x + 7 dapat didefinisikan sebagai berikut y:= 5*x +7. 

Note: Model imperatif penting karena model berubah dan perubahan adalah bagian dari lingkungan. Model imperatif merupakan pendekatan yang paling tepat untuk pemodelan perangkat keras yang mengeksekusi program.

....

Tahapan dalam Pemodelan (Modelling)

Adapun beberapa tahapan dalam pemodelan komputasi teknik dapat dilihat pada gambar diagram berikut ini:

alt text

1. Identifikasi Masalah

Identifikasi Masalah merupakan suatu langkah untuk menentukan apa saja yang menjadi permasalahan, sehingga memudahkan kita untuk mengetahui bagaimana metode penyelesaian atau model matematikanya.

Contohnya: dalam pembuatan pesawat, maka permasalahan yang ada adalah bagaimana geometri atau bentuk dari pesawat tersebut serta material apa yang akan digunakan nantinya. Oleh karena itu, diperlukan suatu kajian yang dilakukan secara terintegrasi dari beberapa aspek, seperti keselamatan, kekuatan, serta ketahanan terhadap beban. Dengan demikian, untuk dapat mewujudkan hal yang diinginkan maka diperlukan beberapa asumsi. Dimana asumsi-asumsi tersebut dibuat berdasarkan pada kemampuan brainware (manusia/analist) maupun pada Software dan Hardware. Permasalahan tersebut juga dapat berupa permasalahan yang ada saat ini (existing) maupun permasalahan yang diprediksi akan terjadi nantinya apabila upaya solusinya tidak dilakukan.

2. Analisa Awal (Hipotesis)

Analisis awal merupakan suatu pemikiran dasar yang dilakukan untuk mencari jawaban sementara berupa hipotesa-hipotesa. Pada dasarnya, semua hasil penelitian adalah hipotesis kecuali Kitab Suci al-Quran yang merupakan sebuah tesis sejati (The Thrully Theses). Seperti halnya dalam falsafah kehidupan, misalnya: dalam konteks pemaknaan untuk mencari keridhoan Allah SWT, maka diperlukan keikhklasan sehingga mendapatkan hasil yang tak terhingga (infinity).

Keikhlasan merupakan suatu hal yang penting dalam menjalankan suatu amalan. Karena tanpa adanya keikhlasan, amalan yang dilakukan insan akan hilang sia-sia. Dan betapa ruginya seseorang yang beramal dengan susah payah, apabila pada akhirnya ia harus tidak mendapatkan apa-apa dari segala yang telah diusahakannya. Namun pada sisi yang lain, setiap insan akan merasa bahwa dirinya masih teramat jauh dari nilai-nilai ikhlas. Mulai dari ucapannya, pandangannya, pendengarannya, gerak-geriknya, tingkah lakunya, amalan-amalan ibadahnya, dan lain sebagainya. Hingga jika dikalkulasikan secara keseluruhan akan melahirkan sebuah kesimpulan bahwa dirinya belum ikhlas. Di sinilah muncul permasalahan lainnya. Karena Allah SWT tidak akan menerima amalan hamba-Nya yang tidak ikhlas. Allah akan melepaskan diri-Nya dari amalan-amalan seperti ini, kepada orang yang diriyai hamba-Nya tersebut.

Apabila kondisinya seperti ini, maka apalagi yang diharapkan seorang insan, jika semua amalannya ditolak Allah SWT. Sementara ia telah merasa berjerih payah mengerahkan tenaga dan keringatnya bahkan juga darah guna mengabdikan dirinya menegakkan kalimatullah. Melihat kondisi yang seperti ini, agaknya merupakan hal yang sangat urgen guna lebih memahami hakekat keikhlasan. Karena berangkat dari adanya pemahaman, implementasi pada pengamalannya memiliki prosentase kesahihan yang lebih besar. Namun jika beramal yang dilandasi pijakan pemahaman yang tidak utuh, maka prosentase pengimplementasiannya juga akan lebih besar pada kekeliruan. Untuk itulah, agaknya tidak bijaksana bila meninggalkan makna dari hakikatnya.

3. Algoritma

Algoritma secara singkat dapat didefinisikan sebagai langkah-langkah sistematis dan Logis dalam menyelesaikan suatu masalah. Dengan konsep algoritma maka suatu permasalahan harus diselesaikan secara Sistematis, Logis dan bisa diuji benar atau salahnya. Karena Algoritma adalah sebuah konsep, maka tentu setiap orang bisa mempunyai algoritma yang berbeda-beda terhadap masalah yang sama.

Contohnya: ada suatu permasalahan X dan solusinya adalah Y, maka setiap orang bias mendapatkan Y dengan algoritma mereke masing-masing, tidak harus sama akan tetapi menghasilkan output yang sama yaitu Y. 

Pada prakteknya penerapan algoritma haruslah efisien. Efisien disini artinya Cepat, Tepat dan Simple. Seperti kasus membuat Software komputer, Software yang dibuat dengan algoritma yang baik akan menghasilkan software yang efisien, tidak banyak bugs dan tidak makan banyak memory yang tidak perlu.

4. Model Komputasi

Pada model komputasi dapat diklasifikasikan pada tiga model dasar komputasional yaitu sebagai berikut.

• a. Model fungsional terdiri dari satu set nilai-nilai, fungsi-fungsi dan operasi aplikasi fungsi serta komposisi fungsi. Fungsi dapat mengambil fungsi lain sebagai argumentasi dan mengembalikan fungsi sebagai hasil (higher-order function). Suatu program adalah koleksi definisi fungsi-fungsi, dan suatu komputasi adalah aplikasi fungsi itu sendiri.

• b. Model logika terdiri dari satu set nilai-nilai, definisi hubungan dan kesimpulan logis. Suatu program terdiri dari definisi hubungan, dan suatu komputasi adalah suatu bukti dari urutan kesimpulan.

• c. Model Imperatif terdiri dari satu set nilai-nilai yang mencakup suatu keadaan dan operasi tugas. Hal ini bertujuan untuk memodifikasi pernyataan. Dan pernyataan adalah bagian pasangan nilai-nilai dari konstanta dan variabel. Suatu program terdiri dari urutan tugas, dan suatu komputasi terdiri dari urutan pernyataan.

Adapun terkait satuan nilai-nilai dan operasi yang berhubungan, maka masing-masing model komputasional mempunyai satu set operasi yang digunakan untuk menggambarkan komputasi.

5. Eksekusi Model Komputasi

Eksekusi merupakan suatu tindakan untuk menjalankan model simulasi. Dalam menjalankan model simulasi perlu mengikuti model ilmiah yang dapat diterima oleh akal. Hal tersebut dilakukan dengan model-model analisis yang didasarkan pada kaidah teori yang telah dilakukan pada saat analisa awal (hipotesis) dan dalam pemodelan komputasi (computation modelling).

6. Hasil ; Validasi, Verifikasi

Untuk mendapatkan hasil yang baik berdasarkan validasi dan verifikasi yang telah dilakukan, serta dalam pemodelanya tersebut dibuat sederhana. Dimana semakin sederhana model tersebut, maka akan mempermudahkan dalam membuat sebuah model penyelesaian permasalahan. Apabila hasil yang diperoleh tidak memenuhi kaidah yang ada, maka diperlukan feed back untuk mengkaji nya. Pengkajian ini terkait adakah terjadi kesalahan pada asumsi awal (hipotesis) atau pada konsep model matematikanya hingga didapatkan hasil yang sebenarnya.

Contohnya: dalam penyusunan model kerangka pesawat, diperlukan teori yang pendukung, seperti perlu diketahui bagaimana beban yang akan bekerja (mulai dari displacement, torsi, dll.), serta bagaimana regangan (strain) yang akan terjadi yang didasarkan pada tegangan (stress). Untuk mewujudkan hal tersebut, maka diperlukan konsep berfikir (thinking concept) yang rasional pada kondisi yang terhingga (finite).

7. Laporan hasil (final report)

Laporan hasil merupakan laporan yang disajikan dengan melakukan beberapa pertimbangan terhadap fenomena secara ilmiah dan kondisi nyata dilapangan, sehingga dapat menghasilkan data yang komprehensif, melalui hasil verifikasi dan validasi. Dimana verifikasi adalah suatu proses untuk meyakinkan bahwa program yang dibuat beserta penerapannya adalah benar atau model yang telah disusun pada tahap sebelumnya mampu melakukan simulasi dari model abstrak yang dikaji, sedangkan validasi adalah suatu tindakan untuk memastikan model persamaan yang digunakan sudah benar atau pengujian kebenaran atas sesuatu yang telah diperoleh.

...

Pemodelan Komputasi Terkait Skripsi (Project Tugas Besar)

Penulis : Ahmad zikri

Judul Tugas Akhir : Analisa dan Uji Eksperimental Performansi Alat Penukar Kalor Jenis Radiator Kendaraan Berkapasitas Mesin 1000 cc

Adapun beberapa tahapan dalam pemodelan komputasi teknik terkait Skripsi yang menjadi Project Tugas Besar dalam matakuliah Komputasi Teknik adalah sebagai berikut.

1. Identifikasi Masalah

Radiator merupakan komponen yang sangat penting dari mesin kendaraan yang digunakan sebagai sistem pendingin. Pada mesin, umumnya air adalah media perpindahan panas. Untuk sistem pendingin ini, panas yang berlebih akan dilepaskan melalui pendingin yang beredar di sekitar perangkat. Air disekitar perangkat menjadi panas kemudian air yang panas didorong oleh pompa menuju alat penukar kalor (APK). Penambahan sirip merupakan salah satu pendekatan untuk meningkatkan laju pendinginan radiator. Dan ini berfungsi untuk menyediakan area perpindahan panas yang lebih besar dan meningkatkan koefisien perpindahan panas konveksi udara.

Secara singkat, keefektifan sebuah APK (Alat Penukar Kalor) yakni radiator sangat penting untuk diperhatikan, mulai dari pengaruh laju aliran udara yang mengalir tegak lurus terhadap penampang radiator dengan perpindahan panas menyeluruh sisi udara (fluida dingin) maupun sisi air (fluida panas), pengaruh laju aliran udara terhadap efektivitas radiator yang dipakai pada motor bakar serta laju aliran udara yang optimal terhadap penurunan temperatur pada radiator. Dalam hal ini, penulis akan membahasnya secara terperinci terkait hal tersebut.

Terkait Project Tugas Besar ini, penulis akan mencoba untuk melakukan analisa secara numerik (Engineering Computation) untuk memprediksi temperature outlet air radiator dan temperature outlet udara yang mengalir tegak lurus terhadap penampang radiator.

Sebelumnya penulis ingin membatasi masalah dalam penelitian ini yaitu sebagai berikut:
  1. Radiator yang digunakan adalah Radiator Daihatsu Ayla 1000 cc.
  2. Laju aliran udara divariasikan dengan 7 laju aliran udara yang mengalir tegak lurus terhadap penampang radiator yaitu dengan frekuensi 
     blower 17 Hz, 22 Hz, 27 Hz, 32 Hz, 37 Hz, 42 Hz, dan 47 Hz.
  3. Debit air yang masuk ke radiator konstan yakni 7 lpm (12x10-5m3/s), dengan temperatur 80oC.

2. Analisa Awal (Hipotesis)

Perpindahan panas yang terjadi sangat bergantung pada karakteristik inti radiator. Cairan pendingin (air) yang dipompakan masuk ke dalam radiator pada temperatur ± 80oC akan melepaskan kalornya akibat adanya perbedaan temperatur yang lebih rendah yaitu antara temperatur air dengan dinding pipa radiator bagian dalam, yang berpindah secara konveksi. Selanjutnya perbedaan temperatur yang lebih rendah antara dinding pipa bagian dalam dengan dinding pipa bagian luar akan memicu terjadinya perpindahan panas secara konduksi, dan perpindahan panas dengan cara yang sama akan diteruskan lagi pada sirip-sirip yang sengaja disambungkan pada dinding pipa bagian luar. Untuk mendapatkan penyerapan panas air yang diinginkan maka dengan bantuan kipas (fan), udara ditiupkan pada arah menyilang terhadap radiator sehingga perbedaan temperatur antara sirip dan dinding pipa bagian luar terhadap udara tersebut kembali memicu terjadinya perpindahan panas secara konveksi.

Untuk mengetahui perpindahan panas menyeluruh pada sistem ini adalah suatu keharusan untuk mengetahui sifat-sifat fisis fluida kerjanya, dalam hal ini air dan udara. Sifat-sifat fisis tersebut dapat ditinjau melalui temperatur sebelum dan sesudah masuk radiator. Variasi temperatur pada lapisan batas dapat mempengaruhi laju perpindahan panas, namun ini dapat ditangani dengan mengevaluasi semua sifat pada temperatur rata-rata. Dan temperatur rata-rata pada aliran eksternal (sirip dan dinding luar pipa radiator) dapat diperoleh dan laju aliran massa fluida yang mengalir melalui radiator juga dapat dihitung.

3. Algoritma

Adapun langkah-langkah sistematis dan logis dalam menyelesaikan penelitian ini adalah sebagai berikut:

a. Parameter perhitungan luas perpindahan panas

b. Analisa perpindahan panas pada sisi air

c. Analisa perpindahan panas pada sisi udara

d. Analisaperpindahan panas menyeluruh

e. Efektivitas alat penukar kalor

4. Model Komputasi

Dengan batasan masalah diatas akan memudahkan penulis untuk menyelesaikan model komputasi dalam Project Tugas Besar ini. Untuk pemodelan komputasi yang akan digunakan adalah sebagai berikut:

a. Parameter Perhitungan Luas Perpindahan Panas

---

Untuk menentukan parameter-parameter luas perpindahan panas perhatikan Gambar 1. berikut.

Dari Gambar 1. geometri radiator di atas, maka perhitungan berbagai luasan permukaan perpindahan panas yang relevan dalam pengujian untuk kerja radiator adalah sebagai berikut.

Dimana :
 L 	 = Panjang Radiator (m)
 H 	 = Tinggi Radiator (m)
 T_(l,o) = Panjang pipa bagain luar (m)
 T_(l,i) = Panjang pipa bagain dalam (m)
 N_t	 = Jumlah pipa
 F_l  	 = Panjang sirip (m)
 F_t 	 = Tebal sirip (m)
 N_f	 = Jumlah sirip
 T_(w,o) = Lebar pipa bagian luar (m)
 T_(w,i) = Lebar pipa bagian dalam (m)
 T_p	 = Tube pitch (m)
 F_d  	 = Kedalaman sirip (m)

b. Analisa Perpindahan Panas Pada Sisi Air

---

Untuk analisis sisi air menggunakan persamaan-persamaan sebagai berikut:

Dimana :
 〖ReD〗_ht = Bilangan Reynolds sisi air
 D_ht	= Diameter hidrolik pipa (m)
 (μ_h ) ̅ = Viskositas dinamik (N.s/m2)
 G	= Kecepatan massa (kg/m2.s)
 (m_h ) ̇   = Laju aliran massa air (kg/s)
 A_(ff,h) = Luas aliran bebas pada sisi air (m2)
 〖Nu〗_h = Bilangan Nusselt sisi air
 〖ReD〗_ht = Bilangan Reynolds sisi air
 〖Pr〗_h = Bilangan Prandtl sisi air
 D_ht	= Diameter hidrolik pipa (m)
 f_i	= Faktor koreksi
 T_h	= Panjang pipa (m)
 f_i	= Faktor koreksi
 h_h	= Koefisien perpindahan panas sisi air (W/m2.K)
 k_h	= Konduktivitas termal sisi air (W/m.K)

c. Analisa Perpindahan Panas Pada Sisi Udara

---

Untuk analisis sisi udara menggunakan persamaan-persamaan sebagai berikut:

Dimana :
 〖Re〗_Lp = Bilangan Reynolds sisi udara
 (m_c ) ̇ = Laju aliran massa udara (kg/s)
 L_p	= Louver pitch (m)
 (ρ_c ) ̅ = Massa jenis udara (kg/m3)
 A_(ff,c) = Luas aliran bebas (free flow area) pada sisi udara (m2)
 〖 ϑ〗_c = Viskositas kinematik (m2/s)
 h_c	= Koefisien perpindahan panas sisi udara (W/m2K)
 〖Nu〗_c = Bilangan Nusselts sisi udara
 k_t	= Konduktivitas termal pipa (W/m.K)
 L_l	= Panjang louver (m)
 F_l  	= Panjang sirip (m)
 F_t 	= Tebal sirip (m)
 F_p  	= Pitch sirip (m)
 T_w	= Lebar pipa (m)
 T_p  	= Pitch pipa (m)

d. Analisa Perpindahan Panas Menyeluruh

---

Perpindahan panas menyeluruh (U), untuk sistem radiator juga dapat dianalogikan seperti aliran listrik seperti pada Gambar 2 berikut ini.

alt text

Dari analogi listrik untuk perpindahan panas pada radiator di samping, maka tahanan termal total yang terjadi pada radiator yaitu:

Dimana :
 R_tot	= Tahanan termal total (W)
 R_twall = Tahanan termal pada dinding (W)
 R_tSnPb = Tahanan termal pada solder (W)
 h_h	= Koefisien perpindahan panas sisi air (W/m2.K)
 h_c	= Koefisien perpindahan panas sisi udara (W/m2K)
 k_c	= Konduktivitas termal sirip (W/m.K)
 m	= Parameter sirip
 F_l  	= Panjang sirip (m)
 F_t 	= Tebal sirip (m)
 A_h 	= Luas perpindahan panas total pada sisi air (m2)
 A_f 	= Luas perpindahan panas pada sirip (m2)
 A_c	= Luas perpindahan panas total pada sisi udara (m2)

e. Efektivitas Alat Penukar Kalor

---

Efektivitas alat penukar kalor merupakan salah satu hal yang sangat penting dalam mendesain penukar kalor. Hal ini disebabkan karena parameter efektivitas tersebut merupakan suatu gambaran untuk kerja sebuah penukar kalor . Panas yang dipindahkan ke fluida dingin harus sama dengan panas yang diserahkan dari fluida panas. Dimana efektivitas penukar kalor (heat exchange effectiveness) dapat juga didefinisikan sebagai berikut:

Efektivitas = ε= (Perpindahan panas nyata)/(perpindahan panas maksimum yang memungkinkan)

Perpindahan panas yang sebenarnya (actual) dapat dihitung dari energi yang dilepaskan oleh fluida panas atau energi yang diterima oleh fluida dingin. Menurut J.P. Holman untuk penukar kalor aliran lawan arah yaitu:

Dimana untuk menentukan perpindahan panas maksimum bagi penukar kalor kompak ini, maka pertama-tama harus memahami bahwa nilai maksimum akan didapat bila salah satu fluida mengalami perubahan suhu sebesar beda suhu maksimum yang terdapat dalam penukar kalor kompak ini yaitu selisih antara suhu masuk fluida panas dan fluida dingin. Fluida yang mungkin mengalami beda suhu maksimum ini ialah yang nilai m ̇ c-nya minimum, karena neraca energi mensyaratkan bahwa energi yang diterima oleh fluida yang satu mesti sama dengan energi yang dilepas oleh fluida yang satu lagi. Jika fluida yang mempunyai nilai m ̇ c yang lebih besar yang akan dibuat mengalami beda suhu maksimum, maka tentu fluida yang satu lagi akan harus mengalami perubahan suhu yang lebih besar dari maksimum, dan ini tentu saja tidak mungkin.

.....

Extended Abstract

Project Title : Performance Optimization of Compact Heat Exchanger on Radiator Vehicle Type with 1000 cc Engine Capacity

Extended Abstract:

The radiator is a very important component of a vehicle's engine which is used as a cooling system, especially the radiator on a car engine that functions to cool the cooling water that has absorbed heat from the engine and then the heat will be transferred to the air flowed by the radiator fan. The addition of fins is one approach to increase the cooling rate of the radiator. And this serves to provide a greater heat transfer area and increase the air convection heat transfer coefficient.
In short, the effectiveness of an heat exchanger that is a radiator is essential to note, starting from the influence of the flow rate of air flowing perpendicular to the cross-section of the radiator by the overall heat transfer of the airside (cold fluid) and waterside (hot fluid), the effect the airflow rate to the effectiveness of the radiator used on the combustion engine as well as the optimal airflow rate to the temperature drop on the radiator. In this study aims to optimize the performance of the compact heat exchanger on radiator vehicle type with 1000 cc engine capacity. This paper uses a simulation method, which is carried out numerically (engineering computation) to predict the radiator water outlet temperature and the outlet temperature of the air flowing perpendicular to the radiator cross-section.

.....

Resume Pertemuan 4: Senin, 24 Februari 2020

Sikilas Muhasabah

---

Bismillah…

Dalam laut bisa diduga
Tapi dalam hati mana ada yang tahu

...

QUIZ I

Pada pertemuan ke-4 ini, kami mahasiswa komputasi teknik mengikuti quiz secara tiba-tiba. Dimana soal yang diberikan merupakan tolak ukur pemahaman mahasiswa/i dalam kelas komputasi teknik. Sebelumnya berikut sedikit lampiran dalam bentuk slideshow dari hasil Quiz yang telah saya kerjakan.

• 
• 
• 

Namun yang menjadi pertanyaannya adalah kenapa soal-soal quiz yang diberikan berkaitan dengan matematika teknik?.

Menurut saya, dari problema inilah kita bisa memahami bahwa seseorang yang mendalami engineering harus bagus dalam matematika. Berbicara tentang matematika itu sendiri, ia terbagi menjadi tiga cabang utama: aljabar (algebra), geometry, dan kalkulus. Wikipedia mendefinisikan ketiga cabang matematika ini dengan sangat baik: “Algebra is the study of operations and their application to solving equations, geometry is the study of shape, and calculus is the study of change.”

Disisi lain, ilmu matematika yang pertama kali harus dikuasai adalah aljabar, termasuk didalamnya aljabar matriks. Kalau sudah menguasai aljabar, seseorang bisa belajar geometri dan atau kalkulus. Dalam engineering, kalkulus adalah tool yang “wajib” dikuasai, karena hampir semua permasalahan dalam engineering dirumuskan dalam fungsi-fungsi kalkulus. Tidak terkecuali mechanical engineering. Dalam mechanical enginnering, hampir semua permasalahan mekanika baik itu statika, kinematika, maupun dinamika dirumuskan dalam fungsi-fungsi kalkulus.

Singkatnya, sekarang saya akan menggambarkan bagaimana matematika, khususnya kalkulus, berperan dalam mechanical engineering. Pertama-tama, suatu permasalahan dikenali dan diidentifikasi. Selanjutnya, yang harus dilakukan adalah memodelkan permasalahan tersebut dalam model matematika. Hanya dengan cara inilah, permasalahan tersebut nanti akan bisa dicari solusinya secara tepat dan terukur.

Permasalahan dalam dunia riil selalu kompleks. Variabel-variabel yang ada selalu banyak. Karena itulah, dalam proses pembelajaran biasanya variabel-variabel dipersempit (dikurangi). Ini sebenarnya dilakukan dengan melakukan asumsi-asumsi pada variabel-variabel yang “diabaikan”. Dengan mempersempit (mengurangi) variabel, model matematika yang dihasilkan akan lebih sederhana, sehingga lebih mudah dipecahkan, bahkan dengan matematika yang sederhana. Namun dalam kenyataannya, sekali lagi, variabel-variabel dalam permasalahan riil sangatlah banyak. Akibatnya, model matematika yang dihasilkan pun menjadi kompleks. Tantangannya kemudian adalah bagaimana menyelesaikan (mencari solusi) model matematika yang kompleks tadi.

Sebenarnya, cara paling eksak untuk menyelesaikan suatu model matematika adalah penyelesaian secara analitis. Ini artinya, kita ambil kertas dan bolpoin, lalu kita selesaikan model matematika tersebut dengan mengutak-atik fungsi-fungsi yang ada, berdasarkan rumus-rumus matematika yang telah ada. Namun jika suatu model matematika sudah cukup kompleks, akan sangat sulit mencari penyelesaian akhirnya (angka terakhir). Dalam kondisi seperti inilah, penyelesaian secara numerik menjadi pilihan terbaik. Hanya saja, penyelesaian numerik sebetulnya adalah suatu aproksimasi. Akan ada sedikit error dari nilai eksak yang sebenarnya, namun berbagai metode numerik telah ditemukan untuk memperkecil error tersebut sekecil-kecilnya sehingga besarnya error menjadi “tidak signifikan”.

Adapun kelebihan yang paling menonjol dari metode numerik ini adalah: bisa mengeksploitasi “kecerdasan” komputer. Memang kalau seluruh hitung-hitungan numerik dituliskan diatas kertas, bisa menghabiskan segudang kertas. Dan akan lama kalau dikerjakan secara manual. Namun dengan komputer, semua proses menghitung itu bisa dikerjakan dengan sangat cepat.

Hal ini dikarenakan metode numerik ini adalah metode yang mengeksploitasi “kecerdasan” komputer, maka muncullah berbagai macam software untuk penyelesaian numerik. Berikut ini beberapa-beberapa software yang umum kita dengar untuk penyelesaian numerik (secara detail dapat lihat disini Numerical-Software Packages):

• LabVIEW offers both textual and graphical-programming approaches to numerical analysis. Its text-based programming language MathScript uses .m-file-script syntax providing some compatibility with MATLAB and its clones.

• LAPACK provides Fortran 90 routines for solving systems of simultaneous linear equations, least-squares solutions of linear systems of equations, eigenvalue problems, and singular value problems and the associated matrix factorizations (LU, Cholesky, QR, SVD, Schur, and generalized Schur).

• MATLAB is a widely used proprietary software for performing numerical calculations. It comes with its own programming language, in which numerical algorithms can be implemented.

• dan lain-lainnya

Kembali kepada model matematika, dalam mechanical engineering sangat sering dijumpai model matematika berupa persamaan diferensial. Lebih spesifik lagi, Persamaan Diferensial Parsial (PDE). 

Untuk menyelesaikan PDE secara numerik, telah ditemukan berbagai macam metode, antara lain sebagai berikut: 

• Finite Difference Method (FDM)
• Finite Volume Method (FVM)
• Finite Element Method (FEM)
• Analytic Element Method (AEM)
• Boundary Element Method (BEM)

Metode Numerik PDE (Persamaan Diferensial Parsial)

Finite Element Analysis (FEA) atau Finite Element Method (FEM) merupakan salah satu metode numerik untuk menyelesaikan persamaan diferensial parsial (PDE). Persamaan diferensial sendiri merupakan model matematika yang merepresentasikan nilai suatu variabel yang berubah terhadap variabel yang lainnya. Jika variabel tersebut berubah terhadap lebih dari satu variabel lainnya, persamaan diferensial biasa tidak memadahi, dan karenanya harus menggunakan persamaan diferensial parsial.

Misalnya, perubahan besarnya stress terhadap posisi dalam sumbu x dan y, atau dalam sumbu x, y, dan z. Atau perubahan besarnya stress terhadap posisi dalam sumbu x, y, dan z dan juga terhadap waktu t.

Selain FEM, terdapat pula beberapa metode numerik lainnya untuk memecahkan persamaan diferensial parsial, seperti Finite Difference Method (FDM) dan Finite Volume Method (FVM). Ada juga Boundary Element Method (BEM) yang mirip dengan FEM, hanya saja diskritisasi hanya dilakukan pada boundary (surface) saja. Situs www.cfd-online.com menulis tentang perbedaan antara FEM, FDM, dan FVM sebagai berikut:

*A finite difference method (FDM) discretization is based upon the differential form of the PDE to be solved. Each derivative is replaced with an approximate difference formula (that can generally be derived from a Taylor series expansion). The computational domain is usually divided into hexahedral cells (the grid), and the solution will be obtained at each nodal point. The FDM is easiest to understand when the physical grid is Cartesian, but through the use of curvilinear transforms the method can be extended to domains that are not easily represented by brick-shaped elements. The discretization results in a system of equation of the variable at nodal points, and once a solution is found, then we have a discrete representation of the solution.

*A finite volume method (FVM) discretization is based upon an integral form of the PDE to be solved (e.g. conservation of mass, momentum, or energy). The PDE is written in a form which can be solved for a given finite volume (or cell). The computational domain is discretized into finite volumes and then for every volume the governing equations are solved. The resulting system of equations usually involves fluxes of the conserved variable, and thus the calculation of fluxes is very important in FVM. The basic advantage of this method over FDM is it does not require the use of structured grids, and the effort to convert the given mesh in to structured numerical grid internally is completely avoided. As with FDM, the resulting approximate solution is a discrete, but the variables are typically placed at cell centers rather than at nodal points. This is not always true, as there are also face-centered finite volume methods. In any case, the values of field variables at non-storage locations (e.g. vertices) are obtained using interpolation.

*A finite element method (FEM) discretization is based upon a piecewise representation of the solution in terms of specified basis functions. The computational domain is divided up into smaller domains (finite elements) and the solution in each element is constructed from the basis functions. The actual equations that are solved are typically obtained by restating the conservation equation in weak form: the field variables are written in terms of the basis functions, the equation is multiplied by appropriate test functions, and then integrated over an element. Since the FEM solution is in terms of specific basis functions, a great deal more is known about the solution than for either FDM or FVM. This can be a double-edged sword, as the choice of basis functions is very important and boundary conditions may be more difficult to formulate. Again, a system of equations is obtained (usually for nodal values) that must be solved to obtain a solution.

Comparison of the three methods is difficult, primarily due to the many variations of all three methods. FVM and FDM provide discrete solutions, while FEM provides a continuous (up to a point) solution. FVM and FDM are generally considered easier to program than FEM, but opinions vary on this point. FVM are generally expected to provide better conservation properties, but opinions vary on this point also. If you are trying to decide which method to use, then the best path is probably found by consulting the literature in the specific problem area.

Diantara FDM, FVM, dan FEM, barangkali yang bersaing lebih ketat adalah antara FVM dan FEM. Dalam pemakaian di lapangan, FVM sepertinya lebih banyak dipakai untuk fluida, sementara FEM lebih banyak dipakai untuk solid. Adapun FDM bisa dibilang memiliki lebih banyak kekurangan dibanding yang lainnya. Beberapa artikel menulis bahwa FDM kurang bagus untuk obyek yang geometrinya rumit. Juga, kurang cocok untuk diskritisasi yang tidak uniform.

Dalam FEM, model didiskritisasi menjadi sekian banyak finite element. Sedangkan dalam FVM, model didiskritisasi dalam sekian banyak control volume dimana computational node terletak di tengah-tengah control volume.

...

Manfaat Finite Element Analysis

Finite Element Analysis (FEA) tidak hanya digunakan di dunia solid mechanics, tetapi juga untuk thermal analysis, heat transfer, fluid mechanics, dan bahkan electromagnetics. Di dunia solid mechanics, untuk kasus statis, FEA biasa dipakai untuk menganalisa stress ( baik static stress maupun dynamic stress), buckling, dan juga fatigue. FEA juga biasa dipakai untuk analisa dinamis. Tidak hanya terbatas pada solid mechanics, FEA juga dipakai untuk menganalisa thermal stress, heat transfer, fluid dynamics (CFD), dan bahkan electromagnetics.

FEA sebagai bentuk simulasi merupakan pendekatan yang jauh lebih murah dibanding eksperimen. Bukan berarti FEA membuat kita tidak lagi perlu melakukan eksperimen. Tetapi, dengan adanya FEA kita bisa mengurangi jumlah eksperimen, dan dalam kasus-kasus khusus bahkan meniadakan eksperimen sama sekali, terutama dalam kasus-kasus dimana eksperimen tidak feasible untuk dilakukan (seperti dalam dunia kedokteran). Dengan FEA, pembuatan terlalu banyak prototipe juga bisa dihindari. Perubahan dan variasi dalam proses desain cukup dilakukan dengan FEA. Baru setelah didapatkan model terbaik melalui FEA, kita membuat prototipenya. Dengan demikian, secara umum FEA bisa menekan ongkos dan waktu desain.

Secara umum, berdasarkan ketergantungan variabel ukur terhadap waktu, analisis dengan FEA bisa dibedakan atas analisis statis dan analisis dinamis. Kondisi statis adalah kondisi dimana besarnya load tidak berubah terhadap waktu. Sedangkan kondisi dinamis adalah kondisi dimana load berubah terhadap waktu.

Disamping itu, baik analisa statis maupun dinamis, masing-masing bisa dilakukan dengan mode linear atau non linear. Kondisi linear dan non linear ditetapkan dengan merujuk pada sifat material, geometri, dan boundary condition (damage, crack, contact).

Dengan demikian analisis bisa dilakukan dengan salah satu dari empat: statis-linear, statis-nonlinear, dinamis-linear, dan dinamis-nonlinear.

Analisis dinamis tentunya lebih mahal daripada analisis statis. Demikian pula, analisis non linear lebih mahal daripada analisis linear. Untuk itu, jika memang permasalahan fisik tidak menuntut analisis dinamis dan atau non linear, maka analisis cukup dilakukan secara statis dan linear. Jika setelah validasi, kita melihat bahwa analisis statis dan linear tidak mencukupi, maka barulah kita lakukan analisis secara dinamis dan atau non linear.

...

Resume Pertemuan 5: Senin, 2 Maret 2020

Sikilas Muhasabah

---

Bismillah…

Waktu itu nikmat,
Segala kondisi di dunia ini merupakan fungsi dari waktu,
Jadi waktu akan jadi tanggungjawab di yaumil akhir nantinya

...

Pada pertemuan ke-5 ini, kami mahasiswa komputasi teknik mendiskusikan kembali terkait tugas project besar (skripsi). Dimana luaran atau output yang diharapkan adalah paper/ karya ilmiah. Hal ini dikarenakan bahwa dengan bahan skripsi mahasiswa ketika S-1, ini akan memudahkan untuk diselesaikan atau dikembangkan setra jika dilihat dari segi content atau persoalan yang berhubungan dengan teknik ada kaitanya dengan tugas akhir (skripsi).

Disisi lain, pak DAI juga mendiskusikan terkait kebutuhan energi manusia. Seperti yang kita ketahui bahwa kebutuhan kalori per hari yang dimiliki tiap orang berbeda-beda, tergantung jenis kelamin, usia, gaya hidup, serta tinggi dan berat badan. Kalori sendiri merupakan ukuran banyaknya energi yang terkandung dalam asupan makanan atau minuman.Jika kita pernah memperhatikan tabel informasi nilai gizi pada kemasan makanan, maka kita akan sering menemukan kalimat “Persen AKG berdasarkan kebutuhan energi 2000 kkal. Kebutuhan energi kita mungkin lebih tinggi atau lebih rendah.” Ini berarti kebutuhan kalori kita per hari tidaklah sama dengan orang lain, karena banyak faktor yang dapat mempengaruhi kebutuhan kalori Anda. Sebetulnya bagaimana cara menghitung kebutuhan kalori sehari-hari?

Kalori

Sebelum mengetahui berapa kebutuhan kalori Anda, ada baiknya Anda mengetahui apa itu kalori. Kalori adalah suatu unit pengukuran untuk menyatakan jumlah energi dalam makanan. Saat kita makan atau minum, kita memberi energi (kalori) pada tubuh kita. Tubuh kemudian memakai energi tersebut sebagai bahan bakar untuk berbagai aktivitas kita. Semakin banyak aktivitas yang kita lakukan, semakin banyak energi atau kalori yang terpakai.

Jumlah kalori dalam suatu makanan biasanya ditulis dalam satuan “kilokalori” atau “kkal”. Sebagai contoh, 500 kalori akan ditulis sebagai 500 kkal. Selain dalam kkal, kalori juga dapat ditulis dalam satuan “kilojoules” atau “kJ”. 1 kJ setara dengan 0,239 kalori.

Optimasi Kebutuhan Energi Manusia

Secara umum, asupan rata-rata kalori harian bagi pria dewasa adalah 2.500 kalori, sedangkan perempuan dewasa sekitar 2.000 kalori. Namun, jumlah tersebut sebenarnya dipengaruhi juga oleh kegiatan yang dilakukan sehari-hari. Jika kegiatan yang dilakukan membutuhkan aktivitas fisik yang lebih berat, maka kebutuhan akan asupan kalori harian tentu meningkat. Misalnya, kebutuhan kalori seorang pekerja tani akan lebih banyak, jika dibandingkan dengan pekerja kantoran yang lebih banyak duduk.

Usia juga bisa menjadi faktor. Seiring bertambahnya usia, terutama ketika memasuki usia lanjut, umumnya aktivitas cenderung berkurang dan akibatnya tidak lagi mengonsumsi makanan dengan asupan kalori sebanyak sebelumnya.

Sedangkan untuk kebutuhan kalori per hari bagi anak-anak berkisar antara 1.000 sampai 2.000 kalori. Bagi usia remaja bisa berkisar antara 1.400 sampai 3.200 kalori per hari. Sama seperti orang dewasa, umumnya, anak laki-laki memiliki kebutuhan kalori lebih tinggi daripada anak perempuan.

Cara menghitung kebutuhan kalori tiap orang berbeda-beda, karena akan dihitung berdasarkan jenis kelamin, usia, tinggi dan berat badan, komposisi tubuh, aktivitas, hingga keadaan fisik masing-masing. Kalori yang dibutuhkan oleh laki-laki berbeda dengan perempuan meskipun berada pada rentang usia yang sama. Dua orang yang kembar sekalipun akan memiliki kebutuhan kalori yang berbeda, tergantung pada keadaan fisik dan aktivitasnya sehari-hari.

Standar asupan kalori per hari berbeda-beda di tiap negara. Di Amerika, laki-laki disarankan untuk mengonsumsi 2700 kalori per hari dan wanita 2200 kalori per harinya. Sementara berdasarkan National Health Service di Inggris, laki-laki disarankan mengonsumsi 2500 kalori dan wanita 2000 kalori. Berbeda dengan FAO yang menyarankan orang dewasa rata-rata harus mengonsumsi minimal 1800 kalori per hari.

Di Indonesia, terdapat tabel panduan angka kecukupan gizi. Tabel tersebut memuat anjuran berapa banyak kalori yang dibutuhkan oleh masing-masing kelompok umur.

Sebagai contoh:
-Bayi berusia 7-11 bulan dengan berat badan 9 kg dan tinggi badan 71 cm membutuhkan energi 725 kkal per hari.
-Laki-laki berusia 19-29 tahun dengan berat badan 60 kg dan tinggi 168 cm membutuhkan energi 2725 kkal per hari.
-Wanita berusia 19-29 tahun dengan berat badan 54 kg dan tinggi 159 cm membutuhkan energi 2250 kkal per hari.
-Laki-laki berusia lebih dari 80 tahun membutuhkan energi sebesar 1525 kkal dan wanita pada usia yang sama membutuhkan energi 1425 kkal per hari.
-Bagi wanita hamil, dibutuhkan tambahan energi sebesar 180-300 kkal per harinya, tergantung pada usia trimester kehamilannya. Begitu juga dengan ibu menyusui, pada 6 bulan pertama dibutuhkan tambahan energi hingga 330 kkal dan tambahan 400 kkal pada 6 bulan berikutnya.

Ada beberapa cara menghitung kebutuhan kalori Anda, yaitu:

a. Rumus Harris-Benedict: rumus ini termasuk rumus yang sering dipakai oleh ahli gizi. Rumus Harris-Benedict memperhitungkan usia, jenis kelamin, berat badan, tinggi badan, hingga level aktivitas fisik Anda.

Rumus untuk menghitung kebutuhan energi pria yaitu= 66,5 + 13,8 x (berat badan dalam kilogram) + 5 x (tinggi badan dalam cm) dibagi dengan 6,8 x usia.
Sementara untuk wanita= 655,1 + 9,6 x (berat badan dalam kilogram) + 1,9 x (tinggi badan dalam cm) dibagi dengan 4,7 x usia.

Hasil dari penghitungan ini kemudian dikalikan dengan faktor aktivitas fisik. Jika aktivitas fisik Anda rendah, maka dikalikan dengan 1,2. Untuk aktivitas fisik sedang dikalikan dengan 1,3. Sementara aktivitas fisik berat dikalikan dengan 1,4.

b. Rumus WHO (World Health Organization): berbeda dengan rumus Harris-Benedict, rumus ini lebih sederhana dan tidak memperhitungkan tinggi badan. Rumus WHO dibagi sesuai dengan kategori umur. 

Sebagai contoh, untuk mencari kebutuhan energi wanita berusia 18-29 tahun, digunakan rumus 14,7 x (berat badan dalam kilogram) + 496. Sementara untuk mencari kebutuhan energi pria usia 18-29 tahun, digunakan rumus 15,3 x (berat badan dalam kilogram) + 679. Hasilnya kemudian dikalikan dengan faktor aktivitas fisik.

Untuk memudahkan kita menghitung kebutuhan kalori setiap hari, sesuai dengan berat badan, tinggi badan, usia, dan level aktivitas kita. Hello Sehat sudah menyediakan Kalkulator Kebutuhan Kalori yang bisa kita gunakan.

Perhitungan Kebutuhan Energi Manusia Secara Komputasi

Pada bagian ini akan dilakukan perhitungan kebutuhan energi manusia secara komputasi berdasarkan Perhitungan Kebutuhan Kalori Harian Menurut Gadjean (1993) adalah sebagai berikut:

a. Kebutuhan kalori untuk metabolisme (KLM)
   KLM 	= BB x 23.87 kkal/hari/kg
        = 69 kg x 23.87 kkal/hari/kg = 1647.03 kkal/hari

b.Kebutuhan kalori untuk aktivitas kerja (KLA)
  KLA 	= 3164.88 (berdasarkan Tabel 1.)

Total Kebutuhan Kalori	(TKK) 	 = KLM + KLA = 4811.91 kkal/hari

Perhitungan-perhitungan di atas dilakukan secara komputasi menggunakan Microsoft Excel. Dan disini penulis akan menjabarakan beberapa tahapan dalam perhitungan kebutuhan energi harian yang dibutuhkan oleh manusia.

Dari analisa di atas maka diperoleh Total Kebutuhan Kalori yang dibutuhkan Ahmad Zikri sebesar 4811.91 kkal/hari

Regredasi Antara Kebutuhan Kalori dan Kesehatan

Meskipun kemasan makanan lebih sering mencantumkan persen angka kecukupan gizi berdasarkan pada kebutuhan energi 2000 kkal, namun kini kita tahu bahwa tidak semua orang membutuhkan energi 2000 kkal per harinya. Kebutuhan energi kita bergantung pada jenis kelamin, usia, berat badan, tinggi badan, keadaan fisik, hingga aktivitas kita sehari-hari. Mengetahui berapa kebutuhan energi kita per hari dapat membantu menjaga kesehatan kita karena hal tersebut bisa mempengaruhi keseimbangan energi kita sehari-hari.

Prinsip dalam mencukupi kebutuhan energi sederhana saja yaitu seimbang, karena jika kita mengonsumsi kalori lebih dari kebutuhan, ini dapat mengakibatkan peningkatan berat badan di kemudian hari sekaligus meningkatkan risiko kita mengidap berbagai macam penyakit, khususnya penyakit degeneratif. Tetapi jika kita mengonsumsi kalori kurang dari kebutuhan kita, maka akan terjadi penurunan berat badan sekaligus penurunan fungsi organ-organ dalam tubuh karena tidak mendapat asupan yang seharusnya.

Sumber: https://hellosehat.com/

Resume Pertemuan 6: Senin, 09 Maret 2020

Sikilas Muhasabah

---

Bismillah…

Multitasking 
Ibadarat, 
Sambil menyelam minum air

...

Pada pertemuan ke-6 ini, kami mahasiswa diberikan waktu setengah jam untuk memuhasabah diri masing-masing (muhasabah 2) terkait pemahaman yang telah kami dapatkan selama perkuliahan, serta berikan penilaian pada diri sendiri; seberapa pantas nilai komputasi diberikan pada masing-masing mahasiswa dalam skala 0-100 dari awal perkuliahan sampai pertemuan ke-6 ini.

Sebelum memulai menulisnya, pak DAI memberikan pesan bahwa kalau mau bercemin pastikan dulu cermin yang digunakan sudah bersih. Karena itu menjadi dasar atas kesadaran dalam menilai diri kita atau memuhasabah diri (intropeksi diri).

Mungkin yang menjadi pertanyaan adalah mengapa kita perlu untuk memuhasabah diri ini?.

Pertanyaan di atas mungkin banyak menghampiri benak kita khususnya seorang muslimin, ada di antara mereka yang memilih untuk menyibukkan diri dengan urusan dunianya tanpa memikirkan apa yang akan menjadi bekalnya di akhirat. Ada pula yang beribadah sebagaimana apa yang Allah perintahkan, namun ibadahnya hanyalah sebagai rutinitas. Mereka shalat lima waktu setiap harinya, berpuasa dan mengeluarkan zakat setiap tahunnya akan tetapi semua itu tidak berdampak pada akhlak dan pribadinya, maksiat pun terkadang masih dilakukan. Motivasi untuk memperbaiki amalan-amalan yang ada tak kunjung hadir, penyebabnya satu karena melupakan muhasabah diri sehingga orang-orang seperti ini sudah merasa cukup dengan amalan yang telah dilakukan. Di sinilah pentingya muhasabah, ada beberapa hal lainnya yang menjadi alasan kenapa muhasabah perlu dilakukan, diantaranya:

1. Muhasabah merupakan perintah dari Allah Subhaanahu wa Ta’ala

Sebagaimana firmal Allah SWT dalam al-Qur’an yang berbunyi:

يَا أَيُّهَا الَّذِينَ آمَنُوا اتَّقُوا اللَّهَ وَلْتَنْظُرْ نَفْسٌ مَا قَدَّمَتْ لِغَدٍ وَاتَّقُوا اللَّهَ إِنَّ اللَّهَ خَبِيرٌ بِمَا تَعْمَلُونَ

“Hai orang-orang yang beriman, bertakwalah kepada Allah dan hendaklah setiap diri memperhatikan apa yang telah diperbuatnya untuk hari esok (akhirat); dan bertakwalah kepada Allah, sesungguhnya Allah Maha Mengetahui apa yang kamu kerjakan.” (Qs. al-Hasyr: 18)

2. Muhasabah merupakan sifat hamba Allah yang bertaqwa

Seseorang yang bertaqwa adalah mereka yang membawa sebaik-baik bekal, dan dalam perjalanan mencari bekal tersebut tak jarang seseorang merasa lelah dan bosan yang mengakibatkannya tak mawas diri sehingga tergelincir dan terjatuh dalam futur (lemah semangat untuk melakukan amal shalih). Muhasabah akan membantu seseorang untuk menghadapi berbagai rintangan yang ia temukan dalam pencariannya akan bekal tersebut. Maimun bin Mahran rahimahullah berkata:

“Tidaklah seorang hamba menjadi bertaqwa sampai dia melakukan muhasabah atas dirinya lebih keras daripada seorang teman kerja yang pelit yang membuat perhitungan dengan temannya”.

3. Buah manis dari muhasabah adalah taubat

Ketika seseorang melakukan muhasabah maka akan tampak jelas di hadapannya atas dosa-dosa yang dilakukan. Bagaimana mungkin seorang anak cucu Adam dapat melihat dosa dan aibnya tanpa melakukan muhasabah?! Banyak di antara manusia yang melakukan kemaksiatan, namun Allah masih memberikan nikmat kepadanya, dia tidak menyadari bahwa ini adalah bentuk istidraj (penangguhan menuju kebinasaan) dari Allah Subhaanahu wa Ta’ala, sebagaimana firman-Nya:

وَالَّذِينَ كَذَّبُوا بِآيَاتِنَا سَنَسْتَدْرِجُهُمْ مِنْ حَيْثُ لَا يَعْلَمُونَ

“Dan orang-orang yang mendustakan ayat-ayat Kami, nanti Kami akan menarik mereka dengan berangaur-angsur (ke arah kebinasaan), dengan cara yang tidak mereka ketahui.” (Qs. al-A’raf: 182)

Orang-orang yang memahami ayat Allah ini, akan takut atas peringatan Allah tersebut dan dia akan senantiasa mengintrospeksi dirinya, jangan sampai nikmat yang Allah berikan kepadanya merupakan bentuk istidraj. Muhasabah yang mengantarkan kepada pertaubatan di awali dengan memasuki gerbang penyesalan. Nabi shalallahu ‘alaihi wasallam bersabda:

النَّدَامَةُ تَوْبَةٌ

“Menyesal adalah taubat.” (HR.Ibnu Majah no. 4252, Ahmad no.3568, 4012, 4414 dan 4016. Hadist ini dishahihkan oleh al-Albani dalam Shahiih al-Jaami’ ash-Shaghir no.6678)

Wallahu A’lam...

Demikian juga, sama halnya jika kita kaitkan muhasabah 2 tentang pemahaman komputasi teknik yang telah kita peroleh atau dapatkan. Dimana dengan kita bisa menilai seberapa jauh langkah kita dalam mempelajari komputasi teknik. Tentunya ada perubahan-perubahan yang telah kita alami dari sesuatu yang tidak tahu menjadi tahu. Karena realitanya dalam kehidupan ini, jika hari ini sama dengan hari kemaren kita termasuk orang merugi. Namun jika hari ini lebih buruk dari hari kemaren kita termasuk orang tercela. Akan tetapi jika hari ini kita lebih baik dari hari sebelumnya maka kita termasuk orang-orang yang beruntung. Hal ini lah yang selalu kita damnakan dalam kehidupan kita sehari-hari.

Rule of Term in Computation Engineering

Sebelum membahas terkait rule of term dalam komputasi teknik, saya akan mencoba sedikit menjelaskan terkait kerekayasaan (engineering) yang sangat erat hubungannya dengan komputasi teknik. Teknologi adalah cara atau metode serta proses atau produk yang dihasilkan dari penerapan dan pemanfaatan dari berbagai disiplin ilmu pengetahuan yang menghasilkan nilai bagi pemenuhan kebutuhan, kelangsungan dan peningkatan mutu kehidupan manusia. Selain itu, The Massachusset Institute of Technology (MIT) USA mendefinisikan teknologi berdasarkan unsur-unsur pembentuknya yaitu fusi (kesenyawaan) yang sempurna meliputi seni rupa (arts), ilmu pengetahuan (science), teknik (engineering), ekonomi (economics) dan bisnis (business).

Pada perkembangan selanjutnya kelima unsur utama teknologi di atas saling mempunyai antar muka (overlapping) yang menghasilkan unsur-unsur baru teknologi seperti socio-engineering yang merupakan fusi dari socio-economics dengan engineering dan juga arts, science dan engineering yang menghasilkan humanity dan anthropology of technology dan sebagainya.

Untuk menghasilkan nilai bagi pemenuhan kebutuhan, kelangsungan dan peningkatan mutu kehidupan manusia, kegiatan teknologi harus dilakukan melalui suatu tahapan yang runtun meliputi penelitian terapan (research), pengembangan (development), perekayasaan (engineering), dan pengoperasian (operation) yang didefinisikan sebagai kerekayasaan.

Disamping bidang keilmuan yang menjadi dasar akademik, para Perekayasa (engineer) dalam kegiatannya dapat diklasifikasikan dalam bidang keahlian (Professional Background) sebagai berikut :

-Desain : Sintesa, desain konseptual, desain awal & desain rinci;
-Analisa : Analisa desain, Kebijakan Sistem Teknologi, Strategi Bisnis, Audit & Standardisasi, Distribusi dan Penjualan serta Pemasaran;
-Eksperimen : Pengujian Komponen, Sub skala (sub scale), Skala Penuh (full scale), serta Survey, Observasi, dan Eksplorasi;
-Komputasi : Penurunan, Pengembangan, Diskritisasi & Simulasi Model Numerik;
-Produksi & Konstruksi : Pembuatan, Perakitan komponen (Sub- assembly) dan integrasinya menjadi produk teknologi lengkap (general assembly);
-Pengoperasian & Pemeliharaan : Pemeliharaan, Perbaikan & Modifikasi serta Pengoperasian Produk Teknologi

Secara singkat, komputasi merupakan salah satu bidang keilmuan yang menjadi dasar akademik dalam dunia perekayasaan. Oleh karena itu, kita harus mengetahui rule of term dalam komputasi teknik. Adapun Rule of term dalam komputasi teknik meliputi beberapa hal sebagai berikut:

-Initial Thinking:
 Langkah awal yang menjadi dasar pada rule of term in computation engineering yakni initial thinking. Dimana initial thinking merupakan suatu tindakan awal untuk mengenal permasalahan klien. Hal ini tentunya akan diiringi dengan adanya objektive yang ingin dicapai. Dengan demikian kita akan menjadi tahu apa permasalahan kita dan langkah apa yang harus dilkaukan. Atau secara singkat bisa dikatakan identifikasi iasalah, yang merupakan suatu langkah untuk menentukan apa saja yang menjadi permasalahan, sehingga memudahkan kita untuk mengetahui bagaimana metode penyelesaian atau model matematikanya.

-Model matematik : 
 Setelah kita melakukan initial thinking, maka langkah selanjutnya kita bisa membuat pemodelan matematik dari permasalahan yang ada dengan beberapa asumsi-asumsi. Dimana asusmsi-asumsi nya meliputi batasan masalah dalam penelitian kita sehingga akan memudahkan kita dalam melakukan pemodelan matematik-matematiknya. Disisi lain, dalam hal ini ada beberapa hal lain yang perlu dilakukan yakni analisa awal. Analisis awal merupakan suatu pemikiran dasar yang dilakukan untuk mencari jawaban sementara berupa hipotesa-hipotesa. Pada dasarnya, semua hasil penelitian adalah hipotesis kecuali Kitab Suci al-Quran yang merupakan sebuah tesis sejati (the thrully theses). Seperti halnya dalam falsafah kehidupan, misalnya: dalam konteks pemaknaan untuk mencari keridhoan Allah SWT, maka diperlukan keikhklasan sehingga mendapatkan hasil yang tak terhingga (infinity). Serta juga ada algoritma, dimana algoritma secara singkat dapat didefinisikan sebagai langkah-langkah sistematis dan Logis dalam menyelesaikan suatu masalah. Dengan konsep algoritma maka suatu permasalahan harus diselesaikan secara Sistematis, Logis dan bisa diuji benar atau salahnya. Karena Algoritma adalah sebuah konsep, maka tentu setiap orang bisa mempunyai algoritma yang berbeda-beda terhadap masalah yang sama. Misalnya: ada suatu permasalahan X dan solusinya adalah Y, maka setiap orang bias mendapatkan Y dengan algoritma mereke masing-masing, tidak harus sama akan tetapi menghasilkan output yang sama yaitu Y. Pada prakteknya penerapan algoritma haruslah efisien. Efisien disini artinya Cepat, Tepat dan Simple. Seperti kasus membuat Software komputer, Software yang dibuat dengan algoritma yang baik akan menghasilkan software yang efisien, tidak banyak bugs dan tidak makan banyak memory yang tidak perlu.

Pada model komputasi dapat diklasifikasikan pada tiga model dasar komputasional yaitu sebagai berikut.

a. Model fungsional terdiri dari satu set nilai-nilai, fungsi-fungsi dan operasi aplikasi fungsi serta komposisi fungsi. Fungsi dapat mengambil fungsi lain sebagai argumentasi dan mengembalikan fungsi sebagai hasil (higher-order function). Suatu program adalah koleksi definisi fungsi-fungsi, dan suatu komputasi adalah aplikasi fungsi itu sendiri. b. Model logika terdiri dari satu set nilai-nilai, definisi hubungan dan kesimpulan logis. Suatu program terdiri dari definisi hubungan, dan suatu komputasi adalah suatu bukti dari urutan kesimpulan. c. Model Imperatif terdiri dari satu set nilai-nilai yang mencakup suatu keadaan dan operasi tugas. Hal ini bertujuan untuk memodifikasi pernyataan. Dan pernyataan adalah bagian pasangan nilai-nilai dari konstanta dan variabel. Suatu program terdiri dari urutan tugas, dan suatu komputasi terdiri dari urutan pernyataan.

Adapun terkait satuan nilai-nilai dan operasi yang berhubungan, maka masing-masing model komputasional mempunyai satu set operasi yang digunakan untuk menggambarkan komputasi.

-Simulasi: 
 Setelanjutnya langkah yang perlu terpenting dalam hal ini adalah simulasi dengan menggunakan software. dimana, simulasi merupakan suatu tindakan untuk menjalankan atau eksekusi dari pemodelan yang telah ada. Atau Singkatnya, eksekusi merupakan suatu tindakan untuk menjalankan model simulasi. Dalam menjalankan model simulasi perlu mengikuti model ilmiah yang dapat diterima oleh akal. Hal tersebut dilakukan dengan model-model analisis yang didasarkan pada kaidah teori yang telah dilakukan pada saat analisa awal (hipotesis) dan dalam pemodelan komputasi (computation modelling).

-Hasil ; Validasi, Verifikasi
 Untuk mendapatkan hasil yang baik berdasarkan validasi (pengujian pemodelan terhadap kondisi real nya / we solve the right of equation)dan verifikasi (peninjauan pemodelan / we solve the equation right) yang telah dilakukan, serta dalam pemodelanya tersebut dibuat sederhana. Dimana semakin sederhana model tersebut, maka akan mempermudahkan dalam membuat sebuah model penyelesaian permasalahan. Apabila hasil yang diperoleh tidak memenuhi kaidah yang ada, maka diperlukan feed back untuk mengkaji nya. Pengkajian ini terkait adakah terjadi kesalahan pada asumsi awal (hipotesis) atau pada konsep model matematikanya hingga didapatkan hasil yang sebenarnya.

Stacture problem (permasalahan terstruktur): sudah ada standart seperti ASME, dll. Bahkan sudah ada software seperti HTRI, dll.

Unstucture problem: permasalahan di luar perkiraan yang ada sehingga perlu penyelesaian yang lebih ekstra.

Analisisa awal 60% sudah menjadi solusi. Dimana ini terkait tahap awal memahami masalah dengan analisisa awal terkait prosedur yang telah ada.

Selanjutnya sesuai dengan prosedur yang ada.

Pesan terakhir yang disampaikan oleh pak DAI adalah:

Betapa manisnya ilmu bermanfaat yang dapat berguna dan ini tentunya akan dapat meningkatkan iman seseorang.

...

Resume Pertemuan 7: Senin, 16 Maret 2020

Sikilas Muhasabah

---

Bismillah…

Kemungkinan engkau akan meninggal karena virus corona hanya 1%,
Sedangkan kemungkinan engkau akan meninggal di setiap saat adalah 100%,
Maka senantiasa perbaharui imanmu,
Senantiasa bertakwa kepada Allah, 
Dan siapa yang bertawakkal kepada Allah niscaya cukup baginya.

...

Pada perkuliahan pertemuan ke-7 ini ditiadakan, akan tetapi Pak DAI meminta kepada mahasiswa untuk belajar mandiri di rumah masing-masing. Hal ini didasarkan oleh Surat Edaran Keputusan Rektor terkait kegiatan perkuliahan di lingkungan kampus. Dimana kegiatan dan aktivitas dilingkungan kampus tersebut di batasi untuk beberapa hari kedepan, hal ini dikarenakan wabah virus covid-19 yang telah memasuki Indonesia. Sehingga dari info yang beredar juga didapatkan ada masyarakat yang positif terkena virus Coron. Ini menyebabkan pemerintah membuat suatu tindakan tegas untuk melakukan pencegahan agar tidak semakin menyebar Virus Covid-19 melalui pembatasan kegiatan-kegiatan yang mengundang keramaian.

...

Pada Covid-19, menyadarkan kita semua pada keabsolutan kekuasaan Allah Swt. Semua makhluk berada dalam genggaman-Nya dan tadbir-Nya. Tidak ada satu pun makhluk/manusia yang bisa melawan takdir dan ketentuan Nya. Sebagaimana dalam firman Allah SWT dalam surat al-An’am [6] ayat 17 dan 18.

“Jika Allah menimpakan suatu kemudharatan kepadamu, maka tidak ada yang menghilangkannya melainkan Dia sendiri. Dan jika Dia mendatangkan kebaikan kepadamu, maka Dia Maha Kuasa atas tiap-tiap sesuatu"(QS. Al-An’am [6:17)]

"Dan Dialah yang berkuasa atas sekalian hamba-hamba-Nya. Dan Dialah Yang Maha Bijaksana lagi Maha Mengetahui”(QS. Al-An’am [6:18)]

Oleh arena itu, dapat disimpulkan bahwa manusia tidak boleh sombong dan takabbur dengan kekuasaan yang digenggamnya, dengan ilmu pengetahuan yang dikuasainya, dan dengan harta yang dimilikinya.

Semoga Allah SWT. selalu menjaga kita semua dan istiqomah dijalannya, amin ya Allah...

Ujian Tengah Semester (UTS) Komputasi Teknik 2020

---

Bismillah…

I have locked down ur mind and ur soul, 
U really want to run away from me, 
There is no way than one way to solve it,
Praying and Begging to the one and only who created u, me, and all the universe to solve it.

...

Video Presentasi Hasil Belajar dan Keterampilan Komputasi Teknik

Video Presentasi Hasil Belajar

Pada video berikut ini, saya akan mencoba untuk menjelaskan atau mempresentasikan hasil belajar saya selama setengah semester. Dimana konten setiap video ini berisikan penjelasan setiap pertemuan perkuliahan mulai dari Pertemuan ke-1, Pertemuan ke-2, Pertemuan ke-3, Pertemuan ke-4, Pertemuan ke-5, dan terakhir Pertemuan ke-6.

Keterampilan Komputasi Teknik

Berikut ini sekilas keterampilan saya dalam pengaplikasian ilmu komputasi teknik, disini saya akan menjelaskan salah satu metode yang digunakan dalam penyelesaian persamaan-persamaan numerik yakni Metode Newton Raphson. Untuk lebih jelas penggunaannya silakan simak video berikut ini.

Laporan Hasil Tugas Optimasi Kebutuhan Energi Manusia

Pada bagian ini penulis akan menjelaskan terkait optimasi kebutuhan energi manusia atau kebutuhan energi manusia. Seperti yang kita ketahui bahwa kebutuhan kalori per hari yang dimiliki tiap orang berbeda-beda, tergantung jenis kelamin, usia, gaya hidup, serta tinggi dan berat badan. Kalori sendiri merupakan ukuran banyaknya energi yang terkandung dalam asupan makanan atau minuman.Jika kita pernah memperhatikan tabel informasi nilai gizi pada kemasan makanan, maka kita akan sering menemukan kalimat “Persen AKG berdasarkan kebutuhan energi 2000 kkal. Kebutuhan energi kita mungkin lebih tinggi atau lebih rendah.” Ini berarti kebutuhan kalori kita per hari tidaklah sama dengan orang lain, karena banyak faktor yang dapat mempengaruhi kebutuhan kalori Anda. Sebetulnya bagaimana cara menghitung kebutuhan kalori sehari-hari?

Kalori

Sebelum mengetahui berapa kebutuhan kalori Anda, ada baiknya kita mengetahui apa itu kalori. Kalori adalah suatu unit pengukuran untuk menyatakan jumlah energi dalam makanan. Saat kita makan atau minum, kita memberi energi (kalori) pada tubuh kita. Tubuh kemudian memakai energi tersebut sebagai bahan bakar untuk berbagai aktivitas kita. Semakin banyak aktivitas yang kita lakukan, semakin banyak energi atau kalori yang terpakai. Jumlah kalori dalam suatu makanan biasanya ditulis dalam satuan “kilokalori” atau “kkal”. Sebagai contoh, 500 kalori akan ditulis sebagai 500 kkal. Selain dalam kkal, kalori juga dapat ditulis dalam satuan “kilojoules” atau “kJ”. 1 kJ setara dengan 0,239 kalori.

Kebutuhan Kalori

Kalori sangat penting bagi tubuh manusia. Tanpa kalori, sel-sel dalam tubuh akan mati, dan organ-organ vital seperti jantung dan paru-paru tidak akan mampu melaksanakan fungsi dasarnya.

Sebagai unit dari energi, kalori mengacu pada energi yang diperoleh dari makanan dan minuman yang kita konsumsi setiap hari. Tubuh kemudian memakai energi tersebut sebagai bahan bakar untuk melakukan berbagai aktivitas. Yang sering menjadi masalah, kita tidak tahu berapa banyak kalori yang harus dimakan setiap hari untuk tetap sehat tanpa mengkhawatirkan soal berat badan. Padahal terlalu banyak mengonsumsi makanan berkalori tinggi akan menimbulkan risiko kesehatan seperti obesitas, meningkatkan risiko stroke, penyakit jantung, dan kanker. Yang perlu diketahui, kandungan gula pada makanan berkalori tinggi menjadi sumber kalori ekstra yang tidak dibutuhkan oleh tubuh. Kalori ekstra tersebut berkontribusi dalam menambah berat badan dan juga berperan menyebabkan penyakit jantung.

Di Indonesia, berdasarkan rekomendasi Angka Kecukupan Gizi (AKG) dari Kementerian Kesehatan RI, rata-rata kebutuhan untuk pria usia 30 – 49 tahun adalah 2625 kkal per hari. Sedangkan perempuan usia 30 – 49 tahun adalah 2150 kkal per hari, demikian seperti dikutip dari laman depkes.go,id. Namun, sebenarnya kebutuhan kalori masing-masing individu berbeda-beda, tergantung dari usia, berat badan, tinggi badan, gaya hidup, kesehatan dan aktivitas fisik yang dilakukannya. Namun kisaran kalori yang umum dapat membantu jika Anda ingin mempertahankan atau menurunkan berat badan.

Faktor-faktor yang mempengaruhi kebutuhan kalori

Kebutuhan akan energi pada tubuh manusia, dengan asumsi keadaan lingkungan dalam keadaan normal (suhu, tekanan udara, kelembaban) dan tubuh dalam kondisi sehat, dipengaruhi oleh sebagai berikut :

1. Usia

Semakin bertambahnya usia, kebutuhan kalori seseorang relatif lebih rendah untuk tiap kilogram berat badannya. Anak-anak dan remaja yang sedang dalam proses pertumbuhan membutuhkan kalori relatif lebih besar dibandingkan dengan kebutuhan kalori pada orang yang sudah tua. Orang yang masih muda mampu melakukan pekerjaan-pekerjaan berat serta mampu bergerak lincah, semua ini karena didorong oleh intensitas kerja organ-organ di dalam tubuhnya yang masih besar dan cepat. Lain halnya dengan orang yang telah berusia 50 tahun ke atas dimana kerja organ-organ dalam tubuhnya telah mengalami pengenduran/penurunan sehingga pekerjaan yang berat tidak sanggup lagi untuk dikerjakannya.

2. Ukuran tubuh

Kebutuhan kalori terutama energi pada seseorang dengan ukuran tubuh yang besar pasti akan berbeda dengan kebutuhan energi pada sesorang yang bertubuh kecil, meskipun jenis kelamin, kegiatan, dan usianya sama. Seseorang yang bertubuh besar mempunyai bidang permukaan tubuh dan jaringan aktif yang lebih besar daripada seseorang yang bertubuh kecil sehingga metabolisme basal/basal metabolic rate (BMR) nya akan lebih besar daripada orang yang bertubuh kecil.

3. Jenis kelamin

Laki-laki lebih banyak membutuhkan kalori daripada perempuan karena laki-laki lebih banyak mempunyai otot dan lebih aktif melakukan pekerjaan sehingga mengeluarkan kalori lebih banyak. Biasanya energi minimal yang diperlukan perempuan 10% lebih rendah dari kebutuhan energi minimal yang diperlukan seorang laki-laki.

4.Jenis pekerjaan

Berat ringannya beban kerja seseorang ditentukan oleh lamanya waktu melakukan pekerjaan dan jenis pekerjaan itu sendiri. Semakin berat beban kerja, seharusnya waktu yang dihabiskan untuk bekerja semakin pendek agar terhindar dari kelelahan dan gangguan fisiologis yang berarti atau sebaliknya.

5. Kondisi khusus yang mempengaruhi kebutuhan gizi pada pekerja

Menurut Kementrian kesehatan RI (2010), kondisi Khusus yang mempengaruhi kebutuhan gizi pada pekerja meliputi:

• a. Kondisi Fisiologis Kondisi fisiologis yang mempengaruhi gizi kerja contohnya keadaan hamil dan menyusui. perempuan gizi baik ketika melakukan kerja ringan membutuhkan kalori tambahan sebesar 180 kkal perhari. ketika sedang hamil ata menyusui, perempuan membutuhkan tambahan kalori sebesar 500-550 kkal perhari.
• b. Kondisi tempat kerja kondisi tempat kerja merupakan faktor yang juga mempengaruhi kebutuhan kalori manusi. Beberapa faktor yang mempengaruhi kondisi tempat kerja yaitu:

 Suhu kondisi tempat kerja yang bersuhu tinggi menyababkan proses penguapan yang tinggi. penguapan yang tinggi mengeluarkan banyak energi ydan mengeluarkan keringat. untuk itu memerkukan banyak minum cairan, sayur dan buah dalam bekerja pada suhu yang cukup tinggi agar kalori dapat terpenuhi.
 Pengaruh bahan kimia Bahan-bahan tertentu menyebabkan keracunan kronis sehingga mengakibatkan menurunnya mafsu makan, terganggunya metabolisme tubuh dan gangguan fungsi alat pencernaan yang pada akhirnya akan menurunkan berat badan, oleh karena itu perlu adanya tambahan kalori yang cukup dalam keadaan seperti ini.
 Bahan radiasi bahan radiasi dapat emngganggu metabolisme sel sehingga diperlukan adanya tambahan protein dan antioksidan untuk proses regenerasi sel.
 Parasit dan mikroorganisme Pekerja yang berada di sektor pertanian dan pertambangan sering terkena cacing-cacing yang dapat mengganggu fungsi alat pencernaan dan menyebabkan hilangnya zat-zat gizi sehingga perlu adanya tambahan gizi kalori.

Energi

Energi dibutuhkan oleh semua makhluk hidup untuk menjalan fungsi kehidupannya. Variasi bentuk energi sangat banyak mulai dari energi cahaya, energi kimia dan energi listrik serta bentuk energi lainnya. Energi dalam makanan disimpan dalam bentuk ikatan kimia dengan berbagai senyawa. Pemecahan rantai kimia pada makanan melepaskan energi dan tersedia untuk dirubah ke dalam bentuk energi lain. Sebagai contoh adalah bila glukosa dalam bahan makanan dicerna selama proses glikolisis, energi yang dihasilkan akan dibentuk menjadi energi kimia lain yang dikenal dengan ATP dan selanjutnya dapat dirubah ke dalam energi mekanik yaitu berupa kontraksi otot.

Energi dalam Makanan

Energi dalam tubuh memang dihasilkan dari makanan yang Anda makan. Tapi apakah semua makanan dapat menjadi energi di dalam tubuh? Ya, energi yang Anda dapatkan untuk melakukan aktivitas fisik setiap hari didapatkan dari makanan yang Anda makan, entah itu sumber makanan karbohidrat, protein, dan lemak.

Meskipun begitu, protein dan lemak tidak akan langsung diolah oleh tubuh menjadi energi. Lain dengan karbohidrat yang ketika masuk ke dalam tubuh akan langsung dijadikan sumber bahan energi. Lalu bagaimana sumber makanan karbohidrat bisa menjadi sumber energi utama? Seberapa cepat karbohidrat diubah jadi energi?

Energi dalam makanan dapat diukur dengan menggunakan kalorimetri langsung. Adapun alat yang digunakan adalah bomb calorimeter. Dalam alat kalorimeter bom ini makanan dibakar dan menghasilkan panas yang digunakan untuk mengukur kandungan energi dalam makanan tersebut. Sejumlah makanan ditempatkan pada wadah kecil dalam ruangan yang dikelilingi oleh air dan tekanan oksigen yang tinggi, Makanan dibakar dalam wadah dan menghasilkan panas, yang dipindahkan melalui dinding logam wadah dan akan menyebabkan suhu air meningkat. Peningkatan suhu air secara langsung menggambarkan energi yang dikandung oleh makanan. Jika volume air dalam ruangan sebelum dipanaskan adalah 2 liter dan temperatur meningkat 4oC maka energi yang dikandung dalam makanan itu adalah sebesar 8 kilokalori. Energi yang ditentukan melalui calorimeter bom ini adalah energi kasar makanan dan mewakili energi kimia total dari makanan tersebut. Angka energi kasar untuk karbohidrat adalah 4.1 kkal/g, untuk lemak 8.87 kkal/g sedangkan untuk protein 5.56 kkal/g. pengukuran energi dengan menggunakan bom kalorimeter merupakan metode yang paling akurat namun memerlukan biaya yang relatif tinggi. Selain itu pengukuran energi dengan bom kalorimeter menyebabkan hasil yang melebihi perkiraan sebenarnya (overestimate) karena tidak semua energi yang terdapat dalam makanan yang dimakan dapt dicerna atau diserap.

Kandungan energi pada karbohidrat bervariasi tergantung tipe dan struktur atom penyusunnya. Glukosa bila dibakar akan menghasilkan 3.7 kkal per gram , sebaliknya pembakaran pati dan glikogen kira-kira 4.2 kkal per gram. Demikian pula kandungan energi pada lemak juga tergantung struktur triasilgliserol atau asam lemak penyusunnya. Asam lemak rantai sedang seperti octanoate (asam lemak dengan 8 karbon) mengandung 8.6 kkal per gram, sedangkan asam lemak rantai panjang mengandung 9.4 kkal per gram. Pada protein kandungan energinya tergantung pada tipe protein dan nitrogen yang dikandungnya. Protein yang mengandung nitrogen yang tinggi menghasilkan energi yang lebih rendah. Secara rata-rata protein dalam makanan mengandung 5.65 kkal per gram. Protein bukan merupakan sumber energi yang berarti bagi tubuh. Belum tentu semua makanan dicerna secara sempurna, sehingga menyebabkan penurunan ketersediaan energi. Persentase energi makanan yang diserap digambarkan oleh koefisien daya cerna. Koefisien daya cerna 50 berarti hanya separuh dari energi yang dicerna dapat diserap. Penambahan serat ke dalam makanan menurunkan koefisien daya cerna. Jadi bila makanan tinggi kandungan seratnya, jumlah energi yang tersedia akan lebih kecil daripada makanan yang sama namun kandungan seratnya lebih rendah. Serat yang terdapat dalam makanan menyebabkan makanan tersebut bergerak lebih cepat melewati sistem pencernaan dalam usus, waktu penyerapannya lebeh rendah. Secara rata-rata karbohidrat daya cernanya adalah 97%, protein mempunyai koefisien daya cerna sebesar 92% dan lemak mempunyai koefisien daya cerna sebesar 95%.

Tabel 1. Daftar komposisi bahan makanan per 100 gram

Energi dalam Tubuh

Tubuh memerlukan energi sebagai sumber tenaga untuk segala aktivitas. Energi diperoleh dari makanan sehari-hari yang terdiri dari berbagai zat gizi terutama karbohidrat dan lemak. Energi yang dipergunakan untuk melakukan pekerjaan, dilepaskan dalam tubuh pada proses pembakaran zat-zat makanan. Dengan mengukur jumlah energi yang dikeluarkan itu dapat diketahui berapa banyak makanan yang diperlukan untuk menghasilkannya (Soediaoetama,2000).

Kebutuhan energi seseorang adalah konsumsi energi dari makanan yang diperlukan untuk menutupi pengeluaran energi seseorang bila ia mempunyai ukuran dan komposisi tubuh dengan aktivitas yang sesuai dengan kesehatan jangka panjang dan yang memungkinkan pemeliharaan aktivitas fisik yang dibutuhkan secara sosial dan ekonomi (Beck,1993 dan Almatsier, 2001).

Sumber energi adalah bahan makanan sumber lemak, seperti lemak dan minyak, kacang-kacangan dan biji-bijian. Selain itu bahan makanan sumber karbohidrat, seperti padi-padian, umbi-umbian dan gula murni. Hasil kajian menunjukkan kisaran distribusi energi gizi makro dari pola konsumsi penduduk Indonesia berdasarkan analisis data Riskesdas 2010 adalah 9-14% energi protein, 24-36% energi lemak, dan 54-63% energi karbohidrat Yang belum sebaik yang diharapkan, Yaitu 5-15% energi protein, 25-55% energi lemak, dan 40-60% energi karbohidrat tergantung usia atau tahap tumbuh kembang. (IOM, 2005).

Pengukuran aktifitas fisik biasanya digambarkan dengan istilah pengeluaran energi. Pengukuran aktifitas fisik dapat ditunjukkan antara lain oleh jumlah kerja (watt), lamanya waktu melakukan aktifitas fisik (detik, menit), sebagai unit gerakan (jumlah) atau berasal dari skor numeric hasil dari respon kuesioner. Aktiftas dapat pula didefinisikan dengan perilaku yang disengaja. Biasanya aktifitas fisik meliputi tiga dimensi yaitu durasi (detik, menit, jam), frekuensi (seperti : tiga kali seminggu) dan intensitas (seperti laju pengeluaran energi dalam kilokalori per menit atau kilojoule per jam). Lingkungan fisik (temperature dan ketinggian) dan factor psikologi atau emosi dapat mempengaruhi fisiologi aktifitas. Perkembangan teknologi dan mekanisasi diberbagai bidang telah menurunkan kebutuhan energi pada manusia. Sebagai akibatnya aktifitas bekerja banyak dibantu oleh alat yang meminimalkan pengeluaran energi seperti penggunaan mesin pembajak untuk mengolah tanah di sawah dan penggunakan eskalator untuk naik dan turun tangga. Pengeluaran energi menunjukkan jumlah energi yang terpakai karena aktifitas fisik yang dilakukan. Metode pengukuran pengeluaran energi dapat dilakukan secara langsung yang mengukur produksi panas yang dikeluarkan ketika melakukan aktfitas fisik. Metode ini cukup rumit bila dibandingkan dengan metode tidak langsung.

Optimasi Kebutuhan Energi Manusia

Secara umum, asupan rata-rata kalori harian bagi pria dewasa adalah 2.500 kalori, sedangkan perempuan dewasa sekitar 2.000 kalori. Namun, jumlah tersebut sebenarnya dipengaruhi juga oleh kegiatan yang dilakukan sehari-hari. Jika kegiatan yang dilakukan membutuhkan aktivitas fisik yang lebih berat, maka kebutuhan akan asupan kalori harian tentu meningkat. Misalnya, kebutuhan kalori seorang pekerja tani akan lebih banyak, jika dibandingkan dengan pekerja kantoran yang lebih banyak duduk.

Usia juga bisa menjadi faktor. Seiring bertambahnya usia, terutama ketika memasuki usia lanjut, umumnya aktivitas cenderung berkurang dan akibatnya tidak lagi mengkonsumsi makanan dengan asupan kalori sebanyak sebelumnya.

Sedangkan untuk kebutuhan kalori per hari bagi anak-anak berkisar antara 1.000 sampai 2.000 kalori. Bagi usia remaja bisa berkisar antara 1.400 sampai 3.200 kalori per hari. Sama seperti orang dewasa, umumnya, anak laki-laki memiliki kebutuhan kalori lebih tinggi daripada anak perempuan.

Cara menghitung kebutuhan kalori tiap orang berbeda-beda, karena akan dihitung berdasarkan jenis kelamin, usia, tinggi dan berat badan, komposisi tubuh, aktivitas, hingga keadaan fisik masing-masing. Kalori yang dibutuhkan oleh laki-laki berbeda dengan perempuan meskipun berada pada rentang usia yang sama. Dua orang yang kembar sekalipun akan memiliki kebutuhan kalori yang berbeda, tergantung pada keadaan fisik dan aktivitasnya sehari-hari.

Standar asupan kalori per hari berbeda-beda di tiap negara. Di Amerika, laki-laki disarankan untuk mengkonsumsi 2700 kalori per hari dan wanita 2200 kalori per harinya. Sementara berdasarkan National Health Service di Inggris, laki-laki disarankan mengkonsumsi 2500 kalori dan wanita 2000 kalori. Berbeda dengan FAO yang menyarankan orang dewasa rata-rata harus mengkonsumsi minimal 1800 kalori per hari.

Di Indonesia, terdapat tabel panduan angka kecukupan gizi. Tabel tersebut memuat anjuran berapa banyak kalori yang dibutuhkan oleh masing-masing kelompok umur.

Sebagai contoh:

• Bayi berusia 7-11 bulan dengan berat badan 9 kg dan tinggi badan 71 cm membutuhkan energi 725 kkal per hari.
• Laki-laki berusia 19-29 tahun dengan berat badan 60 kg dan tinggi 168 cm membutuhkan energi 2725 kkal per hari.
• Wanita berusia 19-29 tahun dengan berat badan 54 kg dan tinggi 159 cm membutuhkan energi 2250 kkal per hari.
• Laki-laki berusia lebih dari 80 tahun membutuhkan energi sebesar 1525 kkal per haridan wanita pada usia yang sama membutuhkan energi 1425 kkal per hari.
• Bagi wanita hamil, dibutuhkan tambahan energi sebesar 180-300 kkal per harinya, tergantung pada usia trimester kehamilannya. Begitu juga dengan ibu menyusui, pada 6 bulan pertama dibutuhkan tambahan energi hingga 330 kkal dan tambahan 400 kkal pada 6 bulan berikutnya.

Ada beberapa cara menghitung kebutuhan kalori Anda, yaitu:

a. Rumus Harris-Benedict:

Rumus ini termasuk rumus yang sering dipakai oleh ahli gizi. Rumus Harris-Benedict memperhitungkan usia, jenis kelamin, berat badan, tinggi badan, hingga level aktivitas fisik Anda.

• kebutuhan energi pria

E Pria = 66,5 + 13,8 x (berat badan dalam kilogram) + 5 x (tinggi badan dalam cm) dibagi dengan 6,8 x usia.

• kebutuhan energi wanita

E Wanita = 655,1 + 9,6 x (berat badan dalam kilogram) + 1,9 x (tinggi badan dalam cm) dibagi dengan 4,7 x usia.

Hasil dari penghitungan ini kemudian dikalikan dengan faktor aktivitas fisik. Jika aktivitas fisik Anda rendah, maka dikalikan dengan 1,2. Untuk aktivitas fisik sedang dikalikan dengan 1,3. Sementara aktivitas fisik berat dikalikan dengan 1,4.

b. Rumus WHO (World Health Organization):

Berbeda dengan rumus Harris-Benedict, rumus ini lebih sederhana dan tidak memperhitungkan tinggi badan. Rumus WHO dibagi sesuai dengan kategori umur.

Sebagai contoh: 

• Untuk mencari kebutuhan energi wanita berusia 18-29 tahun

Maka, digunakan rumus 14,7 x (berat badan dalam kilogram) + 496. 

• Untuk mencari kebutuhan energi pria usia 18-29 tahun

Maka, digunakan rumus 15,3 x (berat badan dalam kilogram) + 679. 

Hasilnya kemudian dikalikan dengan faktor aktivitas fisik.

Untuk memudahkan kita menghitung kebutuhan kalori setiap hari, sesuai dengan berat badan, tinggi badan, usia, dan level aktivitas kita. Hello Sehat sudah menyediakan Kalkulator Kebutuhan Kalori yang bisa kita gunakan.

Analisa Kebutuhan Energi Manusia Secara Komputasi

Pada bagian ini akan dilakukan perhitungan kebutuhan energi manusia secara komputasi berdasarkan Perhitungan Kebutuhan Kalori Harian Menurut Gadjean (1993) adalah sebagai berikut:

a. Kebutuhan kalori untuk metabolisme (KLM)
   KLM 	= BB x 23.87 kkal/hari/kg
        = 69 kg x 23.87 kkal/hari/kg = 1647.03 kkal/hari

b.Kebutuhan kalori untuk aktivitas kerja (KLA)
  KLA 	= 3164.88 (berdasarkan Tabel 1.)

Total Kebutuhan Kalori	(TKK) 	 = KLM + KLA = 4811.91 kkal/hari

Perhitungan-perhitungan di atas dilakukan secara komputasi menggunakan Microsoft Excel. Dan disini penulis akan menjabarakan beberapa tahapan dalam perhitungan kebutuhan energi harian yang dibutuhkan oleh manusia.

Dari analisa di atas maka diperoleh Total Kebutuhan Kalori yang dibutuhkan Ahmad Zikri sebesar 4811.91 kkal/hari

Regredasi Antara Kebutuhan Kalori dan Kesehatan

Meskipun kemasan makanan lebih sering mencantumkan persen angka kecukupan gizi berdasarkan pada kebutuhan energi 2000 kkal, namun kini kita tahu bahwa tidak semua orang membutuhkan energi 2000 kkal per harinya. Kebutuhan energi kita bergantung pada jenis kelamin, usia, berat badan, tinggi badan, keadaan fisik, hingga aktivitas kita sehari-hari. Mengetahui berapa kebutuhan energi kita per hari dapat membantu menjaga kesehatan kita karena hal tersebut bisa mempengaruhi keseimbangan energi kita sehari-hari.

Prinsip dalam mencukupi kebutuhan energi sederhana saja yaitu seimbang, karena jika kita mengonsumsi kalori lebih dari kebutuhan, ini dapat mengakibatkan peningkatan berat badan di kemudian hari sekaligus meningkatkan risiko kita mengidap berbagai macam penyakit, khususnya penyakit degeneratif. Tetapi jika kita mengonsumsi kalori kurang dari kebutuhan kita, maka akan terjadi penurunan berat badan sekaligus penurunan fungsi organ-organ dalam tubuh karena tidak mendapat asupan yang seharusnya.

Draft Paper Project Komputasi Teknik

BAB I : PENDAHULUAN

Latar Belakang

Di era globalisasi sekarang ini, kemajuan teknologi bidang otomotif berkembang secara pesat sehingga mendorong manusia untuk selalu mempelajari ilmu pengetahuan dan teknologi. Dalam dunia otomotif khususnya pada mesin motor bakar dikenal berbagai macam sistem yang bekerja. Dimana sistem-sistem tersebut bekerja saling berkaitan antara satu dengan yang lainnya, sehingga apabila salah satu dari sistem tersebut mengalami kerusakan, maka mesin mobil akan mengalami kerusakan.

Secara sederhana, mesin dapat digambarkan sebagai sebuah sistem yang terdiri dari beberapa sistem pendukung yang bekerja secara simultan dan terintegrasi. Dimana suatu mesin didalamnya terdapat beberapa sistem pendukung yang bekerja sekaligus, yaitu sistem pendinginan, sistem pelumasan, sistem bahan bakar, dan sistem kelistrikan. Sistem-sistem tersebut di atas melakukan kerja secara bersamaan sehingga menghasilkan kerja mesin yang merupakan output dari mesin itu sendiri. Pada sistem pendinginan yang merupakan sistem pendukung dari kerja mesin dan bukanlah sistem utama yang menjadi dasar mesin (engine) untuk melakukan kerja dan usaha, namun demikian sistem pendinginan mempunyai fungsi yang sangat penting. Dimana sistem pendinginan secara garis besar sebagai pelindung kerja mesin, sehingga kinerjanya dapat dipertahankan dalam jangka waktu yang relatif lebih lama.

Pada sistem pendinginan di kendaraan berupa alat penukar kalor (APK) yang merupakan suatu peralatan dimana terjadi perpindahan panas dari suatu fluida yang temperaturnya lebih tinggi kepada fluida lain yang temperaturnya lebih rendah. Proses perpindahan panas pada APK tersebut dapat dilakukan dengan beberapa cara diantaranya sebagai berikut: [1].

• a. APK yang langsung, ialah alat penukar kalor yang fluida panas akan bercampur secara langsung dengan fluida dingin (tanpa adanya pemisah) dalam suatu bejana atau ruangan tertentu.

Contohnya: Jet condensor, pesawat desuperheater pada ketel (water injection desuperheater), pesawat dearator (yaitu antara air ketel dengan uap yang diinjeksikan), dll.

• b. APK yang tidak langsung, ialah penukar kalor yang fluida panas tidak berhubungan langsung (indirect contact) dengan fluida dingin. Jadi proses perpindahan panasnya itu mempunyai media perantara, seperti pipa, pelat, atau peralatan jenis lainnya.

Contohnya: kondensor pada turbin uap, pesawat pemanas uap lanjut pada ketel (antara uap basah dengan gas asap panas pembakaran), pemanas air pendahuluan pada ketel (ekonomizer), pemanas udara pembakaran (air preheater), dll.

Perpindahan panas antara cairan terjadi melalui dinding pemisah atau masuk dan keluar dari dinding secara cepat. Kebanyakan penukar panas, cairan dipisahkan oleh permukaan perpindahan panas, dan idealnya tidak tergabung atau bocor. Perpindahan panas di dinding pemisah recuperator umumnya terjadi secara konduksi. Pipa panas tidak hanya berfungsi sebagai dinding pemisah, namun juga memudahkan perpindahan panas dengan kondensasi, penguapan, dan konduksi pada fluida kerja di dalam pipa panas.

Proses pelepasan panas ke udara sekitar, terjadi melalui kontak langsung antara udara dengan pipa yang dilengkapi dengan perangkat sirip setelah pipa tersebut menerima panas dari air yang sebelumnya membawa panas dari proses pembakaran yang terjadi di ruang bakar. Dimana proses pelepasan kalor ini terjadi melalui sebuah alat penukar kalor yang sering disebut dengan radiator.

Radiator merupakan komponen yang sangat penting dari mesin kendaraan yang digunakan sebagai sistem pendingin. Pada mesin, umumnya air adalah media perpindahan panas. Untuk sistem pendingin ini, panas yang berlebih akan dilepaskan melalui pendingin yang beredar di sekitar perangkat. Air disekitar perangkat menjadi panas kemudian air yang panas didorong oleh pompa menuju alat penukar kalor (APK). Penambahan sirip merupakan salah satu pendekatan untuk meningkatkan laju pendinginan radiator. Dan ini berfungsi untuk menyediakan area perpindahan panas yang lebih besar dan meningkatkan koefisien perpindahan panas konveksi udara.

Penelitian terkait radiator telah banyak dilakukan diantaranya “Analisis Efektivitas Radiator pada Mesin Toyota Kijang Tipe 5 K” yang dilakukan oleh David dkk. dimana pada penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan nilai efektivitas radiator dalam usaha pendinginan mesin Toyota Kijang tipe 5 K sehingga mesin dapat bekerja optimal. Penelitian ini dibatasi pada kondisi putaran stationer dengan mencatat nilai putaran mesin, suhu udara yang menuju maupun suhu udara yang menginggalkan radiator serta suhu air yang masuk maupun suhu air yang keluar dari radiator. Dan dapat disimpulkan dari hasil analisis data pada penelitian ini bahwa radiator bekerja efektif dalam pendinginan mesin dimana pada putaran 1700 rpm diperoleh nilai efektivitas 0.502, pada putaran 2000 rpm nilai efektivitas 0.54 dan pada putaran 2500 rpm nilai efektivitas 0.584 [2].

Penelitian lain juga dilakukan oleh Made Ricki Murti yakni tentang “Laju Pembuangan Panas pada Radiator dengan Fluida Campuran 80% Air dan 20% RC pada rpm Konstan”. Pada penelitian ini diambil data antara lain temperatur masuk dan keluar radiator, dan volume aliran fluida radiator (Q) yang kemudian dilakukan pengolahan data untuk menentukan laju aliran massa (m), panas spesifik fluida (Cp), laju pembuangan panas radiator (q), dan pengolahan data secara statistik. Hasil pengujian terhadap campuran fluida radiator 80% air dan 20% radiator coolant menunjukkan rata-rata selisih temperatur inlet radiator dengan temperatur outlet radiator yang lebih tinggi sebesar 4,725^0C serta rata-rata laju pembuangan panas radiator yang lebih tinggi juga sebesar 8,0378 kJ/s. Kondisi ini menunjukkan pada 2000 rpm, campuran 80% air dan 20% radiator coolant memiliki kemampuan penyerapan dan pembuangan panas mesin yang lebih tinggi dari pada 100% air [3].

Oleh karena itu, keefektifan sebuah APK (Alat Penukar Kalor) yakni radiator sangat penting untuk diperhatikan, mulai dari pengaruh laju aliran udara yang mengalir tegak lurus terhadap penampang radiator dengan perpindahan panas menyeluruh sisi udara (fluida dingin) maupun sisi air (fluida panas), pengaruh laju aliran udara terhadap efektivitas radiator yang dipakai pada motor bakar serta laju aliran udara yang optimal terhadap penurunan temperatur pada radiator. Dalam hal ini, penulis akan membahasnya secara terperinci terkait hal tersebut.

Batasan Masalah

Batasan masalah dalam penelitian ini yaitu pengujian dilakukan dengan rencana awal data yang ditetapkan sebagai berikut:

1. Radiator yang digunakan adalah Radiator Daihatsu Ayla 1000 cc.
2. Laju aliran udara divariasikan dengan 7 laju aliran udara yang mengalir tegak lurus terhadap penampang radiator yaitu dengan frekuensi blower 17 Hz, 22 Hz, 27 Hz, 32 Hz, 37 Hz, 42 Hz, dan 47 Hz.
3. Debit air yang masuk ke radiator konstan yakni 7 lpm (12x10-5 m^3/s), dengan temperatur 80^0C.

Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari penelitian ini yaitu sebagai berikut:

1. Mengetahui pengaruh laju aliran udara yang mengalir tegak lurus terhadap penampang radiator dengan perpindahan panas menyeluruh sisi udara (fluida dingin) maupun sisi air (fluida panas).
2. Mengetahui pengaruh laju aliran udara yang mengalir tegak lurus terhadap penampang radiator dengan efektivitas radiator yang dipakai pada kendaraaan berkapasitas mesin 1000 cc.
3. Menganalisa eviasi penurunan temperatur air dan udara yang keluar radiator secara komputasi.

Manfaat Penelitian

Adapun manfaat dari penelitian ini yaitu sebagai berikut:

1. Sebagai informasi dalam menentukan laju aliran udara yang optimal untuk mendinginkan air yang melalui radiator pada debit air yang konstan yakni 7 lpm (12 x 10^-5 m^3/s), dengan temperatur 80^0C.
2. Sebagai penerapan dan pengembangan ilmu pengetahuan dan teknologi di bidang alat penukar kalor kompak melalui komputasi.
3. Sebagai pengembangan wawasan penelitian secara komputasi pada matakuliah Komputasi Teknik.

Metode Pengumpulan Data

Adapun metode pengumpulan data dari penelitian ini yaitu sebagai berikut:

1. Observasi, dimana penulis melakukan pengamatan langsung dari alat penukar kalor kompak (Radiator Test) 1000 cc yang ada dipasaran.
2. Studi Literatur, dimana penulis melakukan kajian dari buku-buku yang berhubungan dengan permasalahan yang dibahas dalam projek ini.
3. Diskusi

BAB II : TINJAUAN TEORITIS

Perpindahan Kalor

Perpindahan kalor (heat transfer) adalah perpindahan energi dalam bentuk panas yang terjadi karena adanya perbedaan suhu diantara benda atau material [4]. Dalam proses perpindahan energi tersebut tentu ada kecepatan perpindahan panas yang terjadi, atau yang lebih dikenal dengan laju perpindahan panas. Maka ilmu perpindahan panas juga merupakan ilmu untuk menentukan laju perpindahan panas yang terjadi pada kondisi-kondisi tertentu. Perpindahan kalor dapat didefinisikan sebagai suatu proses berpindahnya suatu energi (kalor) dari satu daerah ke daerah lain akibat adanya perbedaan temperatur pada daerah tersebut. Ada tiga bentuk mekanisme perpindahan panas yang diketahui, yaitu konduksi, konveksi, dan radiasi.

Perpindahan kalor konduksi

Perpindahan kalor konduksi merupakan proses perpindahan kalor dimana kalor mengalir dari daerah yang bertemperatur tinggi ke daerah yang bertemperatur rendah dalam suatu medium (padat, cair, atau gas) atau antara medium-medium yang berlainan yang bersinggungan secara langsung sehingga terjadi pertukaran energi dan momentum. Jika pada suatu benda terdapat gradien suhu (temperature gradient), maka akan terjadi perpindahan panas serta energi dari bagian yang bersuhu tinggi ke bagian yang bersuhu rendah.

alt text

Perpindahan kalor konveksi

Perpindahan kalor konveksi merupakan perpindahan panas antara permukaan solid dan berdekatan dengan fluida yang bergerak atau mengalir dan itu melibatkan pengaruh konduksi dan aliran fluida [7]. Menurut cara menggerakkan alirannya, perpindahan panas konveksi diklasifikasikan menjadi dua, yakni konveksi bebas (free convection) dan konveksi paksa (forced convection). Bila gerakan fluida disebabkan karena adanya perbedaan kerapatan karena perbedaan suhu, maka perpindahan panasnya disebut sebagai konveksi bebas (free convection). Bila gerakan fluida disebabkan oleh gaya pemaksa/ eksitasi dari luar, misalkan dengan pompa atau kipas yang menggerakkan fluida sehingga fluida mengalir di atas permukaan, maka perpindahan panasnya disebut sebagai konveksi paksa (forced convection). Perhatikan perpindahan kalor konveksi seperti pada Gambar 2.2.

alt text

Perpindahan kalor radiasi

Berlainan dengan mekanisme konduksi dan konveksi, dimana perpindahan energi terjadi melalui bahan antara, kalor juga dapat berpindah melalui daerah-daerah hampa. Mekanismenya di sini adalah sinaran atau radiasi elektromagntik [6]. Jadi radiasi merupakan perpindahan energi karena emisi gelombang elektromagnet (atau photons). Untuk mempermudah pemahaman, perhatikan Gambar 2.3.

alt text

Alat Penukar Kalor Kompak

Alat penukar kalor (heat exchanger) adalah suatu alat yang digunakan untuk memindahkan panas antara dua buah fluida atau lebih yang memiliki perbedaan temperature yaitu fluida yang bertemperatur tinggi ke fluida yang bertemperatur rendah. Alat penukar kalor ini bertujuan untuk memanfaatkan panas suatu aliran fluida untuk pemanasan aliran fluida yang lain. Maka terjadi dua fungsi sekaligus yaitu memanaskan fluida yang dingin dan mendinginkan fluida yang panas [1].

Secara bebas dapat diartikan, alat penukar kalor kompak merupakan salah satu yang tergabung dalam alat penukar kalor yang memiliki bidang perpindahan panas dengan kerapatan tinggi. Kerapatan tinggi yang dimaksud adalah rasio antara luas permukaan bidang yang mengalami perpindahan panas terhadap volume alat penukar kalor. Namun hal tersebut bukan berarti alat penukar kalor kompak harus selalu memiliki dimensi dan massa yang kecil. Dengan pengertian yang sama, juga dapat ditetapkan kerapatan permukaan alat penukar kalor kompak (β) lebih besar dari 700 m^2/m^3 [4].

Seperti yang disebutkan sebelumnya, penukar kalor kompak yang menggunakan udara sebagai fluida kerjanya membutuhkan luas permukaan yang lebih besar dari pada alat penukar kalor kompak yang menggunakan cairan sebagai fluida kerjanya. Peningkatan luas permukaan dapat dilakukan dengan menaikkan kerapatan permukaan perpindahan panasnya (β). Jenis konstruksi dasar yang digunakan dalam desain sebuah penukar kompak adalah :

• a. Menambahkan luas permukaan alat penukar dengan menggunakan sirip pada satu atau lebih sisi-sisinya.
• b. Pembangkit panasnya menggunakan diameter hidrolik permukaan yang kecil.
• c. Pipa pada alat penukar memiliki diameter yang kecil.

Beberapa yang patut dipertimbangkan adalah biaya, tekanan dan temperatur pada saat pengoperasian, pengotoran, kontaminasi fluida, dan pertimbangan produksi. Jenis yang umum digunakan pada alat penukar dengan permukaan yang ditambahkan adalah jenis pelat-sirip dan pipa-sirip. Pada alat penukar kalor jenis plat-sirip, sirip-sirip ini diapit oleh pelat secara paralel seperti yang ditampilkan oleh Gambar 2.5, terkadang sirip ini digabungkan dengan pipa yang bentuknya telah disesuaikan. Berikut ini yang tergolong dalam pelat-sirip adalah sebagai berikut:

• a. Sirip lurus dan sederhana, misalnya sirip segitiga sederhana dan segiempat.
• b. Sirip sederhana namun bergelombak (berombak).
• c. Sirip bercelah, misalnya offset strip, louver, sirip berlubang, dan sirip pin.

Dengan memvariasikan variabel geometris dasar untuk setiap jenis permukaan plat-sirip adalah mungkin untuk memperoleh berbagai permukaan geometris spesifik. Walaupun pada umumnya kerapatan sirip antara 120-700 sirip/m, namun aplikasinya memungkinkan hingga 2100 sirip/m. Ketebalan sirip pada umumnya antara 0,05-0,25 mm. Ketinggian (puncak) sirip antara 2-20 mm. Sebuah alat penukar kalor pelat sirip dengan luas permukaan perpindahan panas 1300 m^2 tiap meter kubiknya mampu ditempati sirip dengan kerapatan 600 sirip/m.

Kontruksi Radiator

alt text

Sistem pendingin digunakan untuk membuang panas yang berlebihan dan menjaga mesin agar temperaturnya tetap stabil, bisa menghangatkan secara cepat dari start dingin [5]. Radiator pada sistem pendinginan berfungsi untuk mendinginkan air atau membuang panas air ke udara melalui sisrip-sirip pendinginnya [6]. Menurut Kuppan T., radiator adalah alat penukar kalor kompak yang menggunakan cairan dan gas sebagai fluida kerjanya yang secara luas digunakan pada kendaraan otomotif memiliki tipikal kerapatan sirip antara 400-1000 sirip/m (10-25 sirip/in) [7]. Adapun konstruksi radiator terdiri dari beberapa komponen seperti pada Gambar 2. berikut ini.

• Tangki air atas: berfungsi untuk menampung air yang telah panas dari mesin. Tangki atas dilengkapi dengan lubang pengisian, pipa pembuangan dan saluran masuk dari mesin. Lubang pengisian harus ditutup dengan tutup radiator.
• Tangki air bawah: berfungsi untuk menampung air yang telah didinginkan oleh inti radiator dan selanjutnya disalurkan ke mesin melalui pompa. Pada tangki bawah juga dipasangkan saluran air yang berhubungan dengan pompa air dan saluran pembuangan atau drain cock yang berfungsi untuk membuang air radiator saat membersihkan atau menguras radiator.
• Tutup radiator: berfungsi untuk menjaga tekanan di dalam inti radiator. Tutup radiator dilengkapi dengan relief valve dan vacuum valve. Bila volume cairan pendingin (air) bertambah akibat naiknya temperatur, maka tekanan juga akan bertambah dan relief valve akan membuka dan membebaskan kelebihan tekanan melalui overflow pipe.
• Inti radiator merupakan bagian yang paling banyak mengambil peran sebagai penukar kalor. Pada bagian ini cairan pendingin (air) yang telah mengalami kenaikan temparatur pasca keluar dari water jacket akan masuk kedalam pipa, dan secara konveksi akan memindahkan panasnya ke dinding pipa. Selanjutnya panas yang diserap oleh dinding pipa akan dipindahkan lagi secara konduksi kepada sirip, dan dengan bantuan kipas (fan), udara didorong dengan arah menyilang yang bertujuan untuk melepas kalor yang ada pada sirip ke lingkungan secara konveksi.

Analisa Perpindahan Panas pada Radiator

Perpindahan panas yang terjadi sangat bergantung pada karakteristik inti radiator. Cairan pendingin (air) yang dipompakan masuk ke dalam radiator pada temperatur ± 80oC akan melepaskan kalornya akibat adanya perbedaan temperatur yang lebih rendah yaitu antara temperatur air dengan dinding pipa radiator bagian dalam, yang berpindah secara konveksi [8]. Selanjutnya perbedaan temperatur yang lebih rendah antara dinding pipa bagian dalam dengan dinding pipa bagian luar akan memicu terjadinya perpindahan panas secara konduksi, dan perpindahan panas dengan cara yang sama akan diteruskan lagi pada sirip-sirip yang sengaja disambungkan pada dinding pipa bagian luar. Untuk mendapatkan penyerapan panas air yang diinginkan maka dengan bantuan kipas (fan), udara ditiupkan pada arah menyilang terhadap radiator sehingga perbedaan temperatur antara sirip dan dinding pipa bagian luar terhadap udara tersebut kembali memicu terjadinya perpindahan panas secara konveksi.

Untuk mengetahui perpindahan panas menyeluruh pada sistem ini adalah suatu keharusan untuk mengetahui sifat-sifat fisis fluida kerjanya, dalam hal ini air dan udara. Sifat-sifat fisis tersebut dapat ditinjau melalui temperatur sebelum dan sesudah masuk radiator. Variasi temperatur pada lapisan batas dapat mempengaruhi laju perpindahan panas, namun ini dapat ditangani dengan mengevaluasi semua sifat pada temperatur rata-rata. Dan temperatur rata-rata pada aliran eksternal (sirip dan dinding luar pipa radiator) dapat diperoleh dan laju aliran massa fluida yang mengalir melalui radiator juga dapat dihitung [9].

Efektivitas Alat Penukar Kalor

Efektivitas alat penukar kalor merupakan salah satu hal yang sangat penting dalam mendesain penukar kalor. Hal ini disebabkan karena parameter efektivitas tersebut merupakan suatu gambaran untuk kerja sebuah penukar kalor . Panas yang dipindahkan ke fluida dingin harus sama dengan panas yang diserahkan dari fluida panas. Dimana efektivitas penukar kalor (heat exchange effectiveness) dapat juga didefinisikan sebagai berikut [10]:

BAB III : METODOLOGI PENELITIAN

Adapun beberapa tahapan dalam metodologi penelitian atau pemodelan komputasi teknik dalm project ini dapat dilihat pada gambar diagram berikut ini:

Resume Pertemuan 10: Senin, 06 April 2020

Sikilas Muhasabah

---

Bismillah…

Iman adalah mutiara di dalam hati manusia,
Yang meyakini Allah yang Maha Esa dan Maha Kuasa,
Tanpamu iman bagaimanalah merasa diri hamba padaNya,
Tanpamu iman bagaimanalah menjadi hamba Allah yang bertaqwa.

...

Pada pertemuan ke-10 ini merupakan awal perkuliahan pasca UTS, dimana sistem perkuliahan masih mengunakan sistem daring. Hal ini masih terkait adanya wabah virus Covid-19 yang sudah bukan lagi menjadi masalah Indonesia akan tetapi sudah menjadi problema secara global di dunia. Jadi singkatnya, pada pertemuan ini, kami melakukan Presentasi Draf Paper Project Komputasi Teknik. Dan disini kami diberikan kesempatan untuk membuat page terkait Project Komputasi Teknik ini, untuk page yang saya buat dapat dilihat di sini : Performance Optimization of Compact Heat Exchanger on Radiator Vehicle Type with 1000 cc Engine Capacity - Ahmad Zikri

...

Resume Pertemuan 11: Senin, 13 April 2020

Sikilas Muhasabah

---

Bismillah…

Iman tak dapat diwarisi dari seorang ayah yang bertaqwa,
Iman tak dapat dijual-beli, dan tiada di tepian pantai,
Walau apapun caranya jua, 
Jika engkau mendaki gunung yang tinggi dan berentas lautan api,
Namun tak dapat jua dimiliki, Jika tidak kembali pada Allah.

...

Pertemuan ke-11 ini membahas terkait topik baru sekitar studi kasus komputasi teknik yakni Oscillating one-dimensional systems. Pada page ini (Oscillating one-dimensional systems) kami diberikan kesempatan untuk mendiskusikan bersama terkait kasus tersebut. Dan diakhir perkuliahan diberikan Quiz terkait kasus Oscillating one-dimensional systems ini yang diberikan deadline pengumpulan via WA Jam 20.00 (13/04/2020). Kemudian setalah dikirimkan secara personal chat via WA ke Pak DAI kami diperintahkan untuk melampirkan quiz tersebut di wiki masing-masing. Jadi berikut ini merupakan quiz yang telah saya kerjakan.

• 
• 
• 
• 
• 
• 

Lampiran:

Variable(s)	Value	Unit
u_initial	5	m
v_initial	0	m/s
dt	0.01	s
ω	2	rad/s

Untuk data simulasi excelnya dalat dilihat di sini: Simulation of Oscillating one-dimensional systems for Quiz Data

Resume Pertemuan 12: Senin, 20 April 2020

Sikilas Muhasabah

---

Bismillah…

Improve ur Aqidah #IMAN
Enhance ur Akhlak
Build ur Ukhuwah
Strengthen ur ability to overcome problems

...

Pada pertemuan ke-12 ini, kami diberikan kesempatan untuk mendiskusikan kembali terkait studi kasus osilasi yang telah dibahas pada pertemuan sebelumnya. Tugas studi kasus ini merupakan tugas yang dikerjakan secara kolaborasi perkelompok untuk menyusun artikel dengan tema osilasi sistem dinamik 1 Dimensi. Oleh karenanya, perkuliahan hari ini terkait diskusi kelompok melanjutkan studi kasus aplikasi komputasi teknik pada sistem dinamis tersebut.

Kemudian kami diberikan kesempatan untuk masing-masing kelompok disksui via zoom room dan meng-share Meeting ID dan Password atau link dari zoom room-nya di group WA supaya Pak DAI bisa masuk ke zoom room masing-masing kelompok untuk memonitor aktivitas diskusi masing-masing kelompok. Adapun topik diskusi yang harus dipiloh masing-masing kelompok adalah sebagai berikut (boleh pilih hanya 1 dari 2 option):

1. Aplikasi finite elemen/finite volume untuk prediksi osilasi sistem dinamik 1D (kasus pegas-massa)
2. Aplikasi Artificial Neural Network (ANN)/Genetic Algorithm (GA) untuk prediksi osilasi sistem dinamik 1D (kasus pegas-massa)

Disisi lain, Pak DAI juga memberikan sedikit pencerahan terkait studi kasus ini agar kami mudah memahami konsep mengenai permasalahan 1D oscilating system, yang sudah diselesaikan pada referensi melalui metode euler, Runge-Kuta dan finite different. Selanjutnya masih ada peluang untuk menyelesaikan permasalahan terebut dengn metode FE, FV, ANN dan GA.

Berikut ini kami lampirkan tugas kolaborasi tentang osilasi sistem dinamik 1D (1-D OSCILLATING SYSTEM) dalam bentuk slideshow.

• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 

Resume Pertemuan 13: Senin, 27 April 2020

Sikilas Muhasabah

---

Bismillah…

Ilmu adalah buruan,
dan tulisan adalah ikatannya,
Ikatlah buruanmu dengan tali yang kuat,

Termasuk kebodohan kalau engkau memburu kijang,
Setelah itu kamu tinggalkan terlepas begitu saja.

Petuah Imam Syafi’i tersebut di atas sungguh syarat dengan makna dan hikmah yang begitu mendalam. Bahwa dengan menulis, kita akan mendapatkan banyak keuntungan. Salah satu diantara sekian banyak keuntungan tersebut adalah, ilmu kita ikat dengan menulis akan melekat dan abadi.

...

Pada pertemuan ke-13 ini berbeda dari pertemuan sebelumnya, dimana kami diberikan kesempatan untuk mengevaluasi diri terkait beberapa point yang harus disampaikan diantaranya:

1. Pemahaman terkait prinsip dan konsep komputasi teknik
2. Penerapan konsep dan skill dalam komputasi teknik
3. Lebih mengenal diri

Dari 3 point diatas disampaikan via zoom dengan cara sebagai berikut:

• show your contributions
• your understanding
• your skkill

Singkatnya, alhamdulillah sebelum perkuliahan pada pertemuan ke-13 ini diakhiri, saya diberikan kesempatan untuk menyampaikan point-point terkait evaluasi diri di atas tersebut. Kemudian saya menunjukan kontribusi saya di wiki ini melalui web ini: Contributions/AhmadZikri, dan dilanjutkan dengan penjelasin skiil yang saya miliki dalam penerapan konsep dan skill dalam komputasi teknik yang dapat dilihat pada salah satu video yang telah saya unggah di wiki saya ini: Skills/AhmadZikri. Pada video ini, saya telah menjelaskan salah satu metode yang digunakan dalam penyelesaian persamaan-persamaan numerik yakni Metode Newton Raphson. Untuk lebih jelas penggunaannya silakan kunjungi web video saya tersebut.

...

Resume Pertemuan 14: Senin, 04 Mei 2020

Sikilas Muhasabah

---

Bismillah…

Iman tanpa ilmu bagaikan lentera di tangan bayi,
Namun ilmu tanpa iman bagaikan lentera di tangan pencuri,

Harta itu berkurang apabila dibelanjakan,
tapi ilmu bertambah bila dibelanjakan,

Orang berilmu pengetahuan ibarat gula yang mengundang banyak semut,
Dia menjadi cahaya bagi diri dan sekelilingnya.

...

Pada pertemuan ke-14 ini merupakan lanjutan dari pertemuan sebelumnya namun ada beberapa point tambahan, dimana kami diberikan kesempatan untuk mengevaluasi diri sendiri, kelompok serta kolaborasi dalam kelas terkait beberapa point yang harus disampaikan diantaranya:

1. Pemahaman terkait prinsip dan konsep komputasi teknik
2. Penerapan konsep dan skill dalam komputasi teknik
3. Lebih mengenal diri baik individu maupun kelompok/ kelas

Dari 3 point diatas disampaikan via zoom dengan cara sebagai berikut:

• show your contributions
• your understanding
• your skkill

Hal ini juga dilanjutkan untuk mengingatkan tugas masing-masing kelompok terkait kontribusi pada wiki ini terkait studi kasus dalam komputasi teknik yang bahannya telah di uploaded oleh pak DAI pada wiki ini. Berikut link untuk tugas kolaborasi team baik kelompok/ kelas:Using Spring-Mass Models to Determine the Dynamic Response of Two-Story Buildings Subjected to Lateral Loads dan Simplified Finite Elements model to Represent Mass-Spring Structures in Dynamic Simulation

...

Resume Pertemuan 15: Senin, 11 Mei 2020

Sikilas Muhasabah

---

Bismillah…

Semakin kau memahami sesuatu,
Semakin banyak lagi yang tak kau tahu,

Semakin luas kau menjelajahi,
Maka semakin luas lagi bagian bumi yang tersembunyi

...

Pada pertemuan kali ini, kami melanjutkan pertemuan yang sebelumnya. Akan tetapi ada suatu pembahasan menarik yang kami diskusikan bersama-sama mengenai pembahasan terkait pressure drop. Untuk narasi pendapat individu mengenai kasus pressure drop ini dibahas kembali ke dalam di grup WhatsApp Gruop (WAG). Dimana diharapkan Understanding of Basic Mechanics dan ini menjadi kewajiban bagi setiap mahasiswa untuk menyampaikan pendapatnya terkait kasus tersebut. Disisi lain, jika mengerjakan dan dapat menunjukkan pemahamanan (understanding) secara make sense terhadap basic mechanics, insyaaAllah akan dapat nilai tambahan (bonus). Sebaliknya jika tidak maka nilainya akan dikurangi.

Berikut ini saya coba untuk menyimpulkan hasil diskusi yang dilakukan di grup WhatsApp Gruop (WAG):

• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 

[17:30, 5/12/2020] Adhika Satyadharma: 

• Gaya Masuk - Gaya Geser Total = Gaya Keluar
• Gaya Geser Total = Gaya Masuk - Gaya Keluar
• Gaya Geser Total = P1.A - P2.A
• Gaya Geser Total = dp . Luas Area Pipa

Shear Stress . Luas Selimut = dp . Luas Area Pipa

• Turbulent Viscosity . du/dy . sqrt(Luas Area Pipa . L. pi . 4) = dp . Luas Area Pipa
• Turbulent Viscosity . du/dy . sqrt(L. pi . 4) / sqrt(Luas Area Pipa) = dp

Kesimpulan: Luas Area Pipa semakin besar maka dp akan semakin kecil

[17:32, 5/12/2020] Muhammad Jeri At Thabari: 

Ketika nilai A membesar, maka nilai D secara langsung juga membesar karena A merupakan fungsi D; A(D).

Dari persamaan pressure drop, terlihat bahwa nilai D berbanding terbalik dengan nilai deltaP.

Hal ini akan mengimplikasikan bahwa semakin besar nilai D, maka semakin kecil nilai deltaP

[17:38, 5/12/2020] Ahmad zikri:

Sedikit tambahan terkait hal di atas, bahwa pada dasarnya aliran fluida dalam pipa akan mengalami penurunan tekanan atau pressure drop seiring dengan panjang pipa ataupun disebabkan oleh gesekan dengan permukaan saluran, dan juga ketika aliran melewati sambungan pipa, belokan, katup, difusor, dan sebagainya. Disisi lain, prinsip dasar persamaan kontinuitas juga jadi landasan dimana massa tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan, sehingga massa dalam suatu sistem yang konstan dapat dinyatakan dengan rumus : rho.A.v=m

atau Jika aliran fluida bersifat incompressible dan steady flow, maka persamaan menjadi : Q=A.v

Singkatnya dr persmaan pertama bahwa pressure drop berbanding terbalik dengan D, dan begitu halnya dengan persamaan 2 tegangan geser berbanding terbalik dg A

[18:54, 5/12/2020] Dieter Rahmadiawa: 

Saya mencoba menjawab dengan analogi yang berbeda. Tekanan akan turun ketika diameter pipa diperbesar. Hal ini karena terdapat banyak space/area, sehingga untuk melewati pipa tersebut, air bisa mengalir lancar. Sebaliknya jika area kecil, maka air akan susah untuk mengalir karena sempit.

A1.v1=A2.v2

Jika diketahui A1 = 1m2 dan v1 = 2m/s

Apa yang terjadi jika A diperbesar jd 2 kali lipat? v2 = (1 m2 * 2m/s)/2 = 1m/s

Pada pipa dngn area kecil, air mengalir dngn kec 2 m/s

Sedangkan pd pipa besar 1 m/s

ketika menerima air dengan kecepatan tinggi, logikanya pasti kita menerima tekanan yang lebih besar depd air yang bergerak pelan🙏mohon koreksi jika ada yang salah. Terimakasih

[19:09, 5/12/2020] Daniel Meino: 

Mengacu pada buku Munson Mekanika Fluida.

Pada aliran pipa horizontal berkembang penuh, terdapat kesetimbangan antara tekanan dengan gaya viskos. Kesetimbangan gaya ini dapat ditulis sebagai :

(deltaphi/l) = (2t/r)

dan distribusi tegangan geser diseluruh pipa:

t = (2*tw*r)/D

Oleh karena itu penurunan dan tekanan geser dihubungkan oleh deltaP = (4*l*tw)/D

Hal ini menunjukkan bahwa perbandingan perubahan tekanan dengan ukuran diameter pipa adalah berbanding terbalik. Yaitu dimana jika perubahan tekanan besar, maka ukuran diameter akan kecil dan begitu juga sebaliknya.

[19:51, 5/12/2020] I Gusti Agung Ayu Desy Wulandari: 

Sederhananya jika dilihat dari persamaan untuk Pressure Drop maka sudah cukup jelas dalam menjawab pertanyaan mengapa ketika luas area (A) diperbesar menyebabkan nilai pressure drop yang menurun, dimana

dP = f L rho V^2 / 2 D

Dari persamaan diatas terlihat bahwa nilai diameter (pengaruhnya terhadap luas area) berbanding terbalik dengan nilai pressure loss dP.

Tambahan juga jika dilihat dari nilai kecepatan (disini saya menggunakan analogi aliran fluida dalam pipa), secara logika apabila nilai luas penampang A diperbesar maka nilai kecepatan akan semakin kecil, sesuai dengan persamaan yang telah dijelaskan oleh saudara Dieter sebelumnya.

Maka jika kembali ke persamaan pressure drop sesuai analogi ini, A yang besar akan menyebabkan nilai V menurun, akibatnya nilai dP pun akan menurun.

Dari sini dapat disimpulkan bahwa semakin besar nilai diameter D, yang menghasilkan nilai area A yang semakin besar pula, menghasilkan nilai pressure drop dP yang semakin kecil.

[20:36, 5/12/2020] Ronald Akbar: 

Jika dilihat dari rumus dasar pressure drop, variabel d berbanding terbalik dengan variabel pressure drop, hal tersebut menunjukkan bahwa pressure drop akan besar apabila diameter/luas permukaan pipa pipa kecil.

Kemudian besarnya luas permukaan pipa akan berpengaruh terhadap laju aliran fluida yang mengalir pada pipa tersebut, sesuai dengan persamaan kontinuitas yaitu ketika luas permukaan pipa semakin besar, laju aliran fluida akan semakin kecil. Laju aliran fluida ini akan berpengaruh pada jenis aliran fluidanya yang terukur dari bilangan Reynolds, kalau bilangan Reynolds kecil dapat dipastikan jenis aliran laminar yang menyebabkan gesekan aliran dengan pipa kecil (friction factor). Sementara pada persamaan pressure drop variabel f (friction factor) berbanding lurus dengan variabel pressure drop, dapat disimpulkan bahwa nilai f yang kecil akan menyebabkan pressure drop yang kecil. Begitu juga dengna variabel L dan v yang berbanding lurus.

[20:37, 5/12/2020] Yophie Dikaimana: 

Kalau menurut saya, dari persamaan:

dP = f L rho V^2 / 2 D

Didapat bahwa Diameter pipa berbanding terbalik dgn dP (delta pressure), sehingga apabila D besar maka dP akan turun. Begitu pula dgn persamaan: tegangan geser=F/A.

Dimana tegangan geser dan dP mempunyai dimensi atau satuan yg sama sehingga apabila A naik maka tegangan geser pun turun. Begitu pula D yg ada pada persamaan A=phi D^2/4, sehingga bila D naik maka tegangan geser pun turun karena berbanding terbalik.

[20:39, 5/12/2020] Aji Suryadi: 

Kasus yang dibahas mengenai pengaruh perubahan luas penampang A, yang dilalui fluida gaya (dalam hal ini juga dipengaruhi gaya gesekan antara fluida dengan dinding pipa atau tabung) yang dibutuhkan fluida untuk melewati penampang menjadi lebih tinggi atau besar. Sehingga menyebabkan delta P menurun Hal ini berkaitan dengan fenomena lapisan batas (boundary layer) pada fluida, dimana kecepatan fluida disekitar pipa atau tabung adalah 0 dan semakin tinggi kecepatan fluida pada jarak yang lebih jauh dengan pipa. Semakin besar luas penampang A, menyebabkan gaya gesekan fluida dengan dinding pipa atau tabung menjadi lebih besar akibat dari perbedaan kecepatan fluida tersebut.

Dari hipotesa diatas maka dapat kita simpulkan jika luas penampang dinaikkan akan membuat gaya naik dan perubahan kecepatan juga besar sepanjang pipa atau tabung, sehingga didapat seharusnya delta P (tekanan) juga menjadi lebih besar pada kondisi tersebut. Terima kasih

[21:40, 5/12/2020] Isyroqi Al Ghifari:

Selamat malam, semoga kita semua selalu diberi kesehatan dalam kondisi seperti ini. Kalian semua sahabat saya yang luar biasa, dari satu persamaan bisa dibahas secara menyeluruh dan mendalam. Dari rumus A1.v1=A2.v2 , dP = f L rho V^2 / 2 D , serta yang lebih kompleks seperti saudara adhika yaitu Turbulent Viscosity . du/dy . sqrt(L. pi . 4) / sqrt(Luas Area Pipa) = dp.

Maka dari itu saya menjelaskan dimana kembali jika A adalah luasan dimana akan berpengaruh kepada kecepatan dan lainnya. Dari rumus yang dijelaskan oleh saudara Dieter dan saudari Desy serta dari sahabat- saya yang lainnya yg saya tidak bisa sebut satu per satu karena jumlahnya cukup banyak. Maka dari rumus A1.v1=A2.v2 dan dP = f L rho V^2 / 2 D yang sudah dijelaskan sebelum2nya, maka luasan sangat berpengaruh terhadap kecepatan serta pressure drop yang dihitung. Semakin besar luasan maka pressure drop akan semakin mengecil. Karena luasan berbanding terbalik dengan pressure drop. Sekian dari saya, semoga semua mendapat bonus nilai dan tidak ada yang dikurangi. AAMIIN

[21:42, 5/12/2020] Fajri Octadiansyah Umar: 

Pertanyaan: Jika nilai A diperbesar, mengapa Dp menjadi kecil dan Fs menjadi besar, Sesuai dengan rumus yang diberikan dp= f.L.rho.v.v/2.D

Dimana disini dp sebagai preassure drop, f untuk koefisien gesek pada pipa, L untuk Panjang pipa, rho untuk densitas zat cair dan D adalah diameter pipa

Pada kasus ini berhubungan pada D dari rumus preassure drop dimana nilai A besar maka akan mempengaruhi nilai D pada rumus tersebut, dapat dilihat pada rumus jika nilai D besar maka hasil pembagian akan mengecil sehingga nilai dp pun mengecil

Lain dengan t=Fs/A, pada kasus ini dimana kita dapat melihat A disini dipengaruhi oleh besarnya nilai D sehingga dengan Fs=t/A dan nilai A yang semakin besar diakibatkan besarnya nilai D, mengakibatkan hasil pembagian t/A menjadikan nilai Fs kecil

[21:53, 5/12/2020] M. Hilman Gumelar Syafei: 

Ada hal menarik disini, dari beberapa yang saya perhtikan dari beberapa pendapat teman-teman, pengaruh dari adanya luasan atau diameter pipa akan mempengaruhi keepatan alir didalam pipa , sesuai dengan hukum kontinuitas. Berkaitan dengan hal ini, saya mencerna bahwa bisa saja sebenarnya jika kita membandingkan dua hal yang mana, dua buah pipa dengan diameter yang berbeda akan tetepa memiliki kecepatan aliran rata-rata yang sama, yang mana berarti kedua debit aliran dari pipa ini berbeda. Namun yang dititikberatkan pada pembahasannya adala, kenapa berdasarkan rumus pressure loss, apabila diameter membesar, maka pressure drop akan berkurang. Sedangkan dari persamaan yang lain, kita kethaui bahwa gaya gesek akibat adanya tegangan geser akan meningkat karena persamaannya adalah F=thow * A.

Kebingunga dari mahasiswS1 tersebut menurut saya adalah pemahaman beliau yang tidak komprehensif terhadap kosnep pressure drop. Memang, pressure drop itu berhubungan erat dengan adanya gesekan viscous antara fluida dengan dinding pipa. Akan tetapi, ada hal penting yang dilupakan oleh sang mahasiswa S! tersebut, yaitu bahwa perbesaran diameter dari pipa juga akan mengakibatkan tegangan geser yang terjadi. Secara sederhana, sepemahaman saya, tegangan geser itu berbanding lurus dengan gradient kecepatan aliran fluida di sepanjang pipa, yaitu du/dy. Nah, apabila, dengan kecepatan rata-rata yang sama, diameter pipa semakin besar, maka gradient kecepatan di sepanjang pipa akan berkurang karena pengaruh gaya viscous antara dinding dan fluida juga semain berkurang. Oleh karena itu, pressure Drop yang terjadi juga akan semakin berkurang. Semoga bermanfaaat semua eheheheh

[22:01, 5/12/2020] Fadhli Ikhsan: 

Kenapa pada tegangan geser ketika luas penampang diperbesar maka gaya yang bekerja makin bersar sedangkan pada pressure drop terjadi kebalikannya?

Berdasarkan perkuliahan sebelumnya diberikan 2 persamaan dan diharusnkan untuk menjelaskannya dimana persamaan yang diberikan yaitu persamaan tegangan geser dan persamaan pressure loss. dan terdapat kontra antara 2 persamaan tersebut terhadap nilai dari luas penampang yang bekerja pada masing-masing persamaan.

Dalam menghitung gaya atau tegangan geser sederhana kita menggunakan rumus berikut:

T= F/A ...(1)

F= T*A

Persamaan diatas pada dasarnya digunakan untuk menentukan gaya atau tegangan yang terjadi pada suatu objek, dimana gaya bisa tegak lurus terhadap bidangnya dan tegangan geser akan sejajar terhadap bidangnya.

Selanjutnya dalam bidang mekanika fluida juga terdapat persamaan tekanan dimana salah satunya untuk mencari pressure loss menggunakan persamaan berikut:

delta P = f*rho*((L*V^2)/2D) ...(2)

Persamaan pressure loss di atas digunakan untuk mencari tekanan yang hilang pada fluida yang mengalir.

Berdasarkan pertanyaan, kenapa pada persamaan 1 nilai A naik maka F naik namun pada persamaan 2 jika A naik maka delta P akan turun, hal ini terjadi karena melakukan perbandingan terdahap rumus yang keliru, dimana pada masing-masing rumus posisi A berbeda, ada yang sebanding dan ada yang berbanding terbalik.

Jika harus dilogikakan maka menurut saya nilai A akan sebanding dengan F karna jika tegangan deser yang berkerja pada suatu objek semakin luas, maka sebakin besar gaya yang dibutuhkan, sedangkan pada aliran fluida dalam pipa jika permukaan kontak fluida terhadap dinding pipa semakin besar, maka akan semakin banyak terjadi rugi-rugi aliran yang terjadi, salah satunya permukaan kontak gesekan fluida dengan dinding pipa semakin tinggi. karena semakin tinggi gesekan yang trjadi antara pipa dengan dinding pipa maka akan terjadi kehilangan tekanan pada aliran fluida tersebut.

Menurut saya jika ingin dibandingkan maka jangan membandingkan rumus pressure loss dengan rumus tegangan geser, namun gunakan persamaan tekanan sederhana, yaitu:

P=F/A ...(3)

jika menggunakan persamaan (3) dan kita bandingkan dengan persamaan (2) maka didapatkan persamaan dimana nilai dari luas penampang ( nilai A pada pers (3) dan nilai D pada pers (2)) akan berbanding terbalik dengan tekanan ataupun pressure loss dari sistem, dengan demikian akan didapatkan perbandingan aplle to apple.

[22:48, 5/12/2020] Shabrina Fadhillah: 

Melihat penjelasan teman2, khususnya kania amalia dan edo, saya setuju dengan mereka berdua dan hanya ingin menambahkan atau merangkum dari inti permasalahan. Sekilas memang ada yang anomali, mengapa ketika A lebih besar, tegangan geser akan lebih besar padahal D yang besar akan menghasilkan pressure drop yang kecil, meskipun sebenarnya ada kaitan antara tegangan geser dan pressure drop..

kunci untuk elaborasi antara tegangan geser dan pressure drop ada pada gradient du/dy, sehingga seperti yang sudah kania jabarkan, tegangan geser yang kecil akan menghasilkan pressure drop yang kecil. Meski kelihatannya posisi A dan D (dalam dua persamaan yang dimention diatas) saling terbalik.

[23:37, 5/12/2020] M. iqbal kurniawan: 

Coba menjawab diskusi sebelumnya mengenai fenomenaa tegangan geser, ketika luas penampang diperbesar mengapa gaya akan membesar, tetapi terjadi penurunan pressure drop

Saya menemukan sebuah kasus yang sama didalam pengaplikasian di dalam dunia perkapalan. Sejatinya aliran fluida didalam pipa pada kenyataannya mengalami penurunan tekanan seiring dengan panjang pipa yang dilalui fluida tersebut. Menurut teori dalam mekanika fluida, hal ini disebabkan karena fluida yang mengalir memiliki viskositas. Viskositas ini menyebabkan timbulnya gaya geser yang sifatnya menghambat. Untuk melawan gaya geser tersebut diperlukan energi sehingga mengakibatkan adanya energi yang hilang pada aliran fluida. Energi yang hilang ini mengakibatkan penurunan tekanan aliran fluida atau disebut juga kerugian tekanan (head loses). Fluida ditinjau dari tegangan geser yang dihasilkan maka fluida dapat dikelompokan dalam dua fluida yaitu, fluida Newtonian dan Non-newtonian. Fluida Newtonian mengalami hubungan yang linier antara besarnya tegangan geser dengan rate of share-nya yang berarti pada permukaan dinding pipa tegangan gesernya yang terjadi dan laju perubahan bentuk yang diakibatkan nya. Hal ini dapat diartikan bahwa viskositas fluida (µ) konstan (sesuai dengan hukum viskos Newton) τ=μ du/dy, sedangkan fluida Non newtonian mengalami hubungan yang tidak linier lagi antara besarnya tegangan geser yang terjadi dan laju perubahan bentuknya.

Dalam suatu aliran didalam pipa terjadi penurunan tekanan yang disebabkan oleh faktor-faktor sebagai berikut antara lain panjang pipa, diameter pipa, kecepatan, kekasaran permukaan dinding pipa sebelah dalam, sifat-sifat fluida, kerapatan dan viskositas.

[23:42, 5/12/2020] Ilham Bagus Wiranto:

Dari rumus pressure drop tersebut dapat diketahui bahwa apabila nilai luas area (A) diperbesar maka menyebabkan nilai pressure drop turun, karena luas area dan pressure drop berbanding terbalik. Dari persamaan berikut ini dP = f L rho V^2 / 2 D, dapat dilihat juga bahwa nilai diameter (D) juga memiliki pengaruh terhadap luas area (A) , dengan demikian hasilnya pun juga akan berbanding terbalik, yaitu ketika nilai D naik maka nilai dP akan turun. Sebagai contoh lainnya juga, pada rumus A1*V1=A2*V2, yang dimana apabila nilai A nya naik maka akan menurunkan nilai Kecepatan pada aliran dalam pipa.

Sehingga dapat dismpulkan bahwa semakin besar nilai diameter (D), yang dimana akan mempengaruhi nilai dari luas area (A), maka akan mempengaruhi nilai pressure drop yang akan semakin kecil. Maka luasan sangat berpengaruh terhadap kecepatan serta pressure drop yang dihitung. Semakin besar luasan maka pressure drop akan semakin mengecil. Karena luasan berbanding terbalik dengan pressure drop.

[23:52, 5/12/2020] M. Hilman Gumelar Syafei: 

Menarik nih, terutama teman-teman yang berpendapat bahwa, meningkatnya A akan menurunkan pressure drop, apabila nilai F tetep. Tapi saya ingin berkomentar, bagaimana atau seperti apa.gambarannya jika nilai F tetap ya? 🤔

[04:35, 5/13/2020] Pak DAI : 

Silahkan interaksi tanya jawab ... Tdk perlu segan atau takut salah ... Kita sedang belajar. Ini juga wajib

Reminder : Tidak akan mendapatkan pelajaran kecuali kita memahaminya!

[07:29, 5/13/2020] Kania Dyah Nastiti: 

kalau menurut saya, jika nilai F dibuat tetap tetapi nilai A juga diperbesar, nanti akan mempengaruhi viskositas fluida, jadinya viskositasnya mengecil, cmiiw

[08:32, 5/13/2020] Pak DAI: 

Reminder: buatlah diskusi yg interaktif ... Berbeda pendapat adalah wajar dan natural ... Jadikan diskusi ini menarik dan konstruktif ... Percayalah pelajaran akan diperoleh manakala kita memahami !

[09:49, 5/13/2020] Muhammad Yusuf Raihan: 

Jadi perubahan pressure bisa menyebabkan perubahan viskositas fluida ya? Apakah semua fluida bisa mengalami perubahan viskositas tersebut? Kalau ada yang tidak bisa kira2 apa yang terjadi?

[09:50, 5/13/2020] M. Hilman Gumelar Syafei: 

Menarik nih, tapi setau saya, viskositas fludia itu nilainya tetap tidak dipengaruhi oleh A, melainkan dipengaruhi oleh temperatur dari fluida tersebut kak hmmm

[09:51, 5/13/2020] Yophie Dikaimana: 

Tahunya darimana niy Ken. Apakah ada persamaan yg menghubungkan nilai F, A dan viskositas?

[09:53, 5/13/2020] Evi Elisa Ambarita: 

Mungkin maksudnya velocity ken?

[09:53, 5/13/2020] Aji Suryadi: 

Tegangan geser ada pengaruh dari viskositas dinamik sepertinya bang

[09:55, 5/13/2020] Dieter Rahmadiawa: 

Iya sepertinya Hubungan luas penampang dengan viskositas itu dua hal yang berbeda, meskipun ada di persamaan.

[09:56, 5/13/2020] Isyroqi Al Ghifari: 

Wah mantap sekali jawaban dari saudara Aji Suryadi. Gaada obat memang teman2 saya ini. Sepertinya berbeda antara viskositas dan luas penampang, seperti yang dikatakan saudara dieter

[09:57, 5/13/2020] Kania Dyah Nastiti: 

eh iya, nanti ngaruhnya ke velocity, viskositas kan dipengaruhi ama temperatur ama pressure ya, bukan A. sorry hehe

[09:57, 5/13/2020] Kania Amelia Safitri: 

nilai F erat kaitannya dengan kecepatan dan percepatan ka, jd menurut kania perubahan kecepatan memiliki dampak terhadap perubahan nilai F, jika F diinginkan konstan maka tdk ada perubahan kecepatan (a=0) jika itu diinginkan maka A konstan

[10:00, 5/13/2020] M. iqbal kurniawan: 

Betul saudara Aji Suryadi memang terdapat pengaruh tegangan geser dari viskositas. Menurut teori dalam mekanika fluida, ini disebabkan karena fluida yang mengalir memiliki viskositas. Viskositas ini menyebabkan timbulnya gaya geser yang sifatnya menghambat. Untuk melawan gaya geser tersebut diperlukan energi sehingga mengakibatkan adanya energi yang hilang pada aliran fluida. Energi yang hilang ini mengakibatkan penurunan tekanan aliran fluida atau disebut juga kerugian tekanan (head loses).

[10:01, 5/13/2020] Dieter Rahmadiawa: 

Jadi kalau kecepatan aliran semakin tinggi, apakah viskositasnya menjadi naik apa turun ya?

[10:01, 5/13/2020] I Gusti Agung Ayu Desy Wulandari: 

sumber yang saya dapat, Viskositas sendiri merupakan fungsi dari besaran turunan dari percepatan (V) dan tekanan (P) dan panjang diameter (D). Selain itu agar hubungan fungsi dan variabelnya nampak jelas maka haruslah terdapat Konstanta (k). Jadi rumus viskositas yaitu:

η = k x p x D / V

D disini bukannya ada hubungannya dengan luasan yg berarti berpengaruh thd viskositas?

mohon pencerahannya 🙏🏻

[10:02, 5/13/2020] Aji Suryadi: 

Sepertinya tidak ada korelasinya bang?

[10:02, 5/13/2020] Kania Amelia Safitri: 

viskositas fungsi temperatur ka, jd peningkatan kecepatan ga punya andil ngerubah nilai viskositas secara umum

[10:03, 5/13/2020] Oldy Fahlovvi: 

setau gw viskositas itu fungsi dari tekanan dan temperatur dit. jadi kecepatan gk berpengaruh

[10:04, 5/13/2020] Afitro Adam Nugraha: 

Kalo viskositas kan bisa berubah terhadap suhu bukan luas penampang, seperti apa yang di jelasakan mas edo diatas...

[10:08, 5/13/2020] M. iqbal kurniawan: 

Sependapat dengan saudara Adam terkait viskosit berubah terhadap suhu.

Menurut seumber yang saya dapat: Viskositas fluida merupakan ukuran ketahanan sebuah fluida terhadap deformasi atau perubahan bentuk.

Viskositas dipengaruhi oleh temperatur, tekanan, kohesi dan laju perpindahan momentum molekulernya. Viskositas zat cair cenderung menurun dengan seiring tambahnya kenaikan temperatur hal ini disebabkan gaya-gaya kohesi pada zat cair bila dipanaskan akan mengalami penurunan dengan semakin bertambahnya temperature pada zat cair yang menyebabkan turunnya viskositas dari zat cair tersebut

[10:09, 5/13/2020] Muchalis Zikramansyah Masuku: 

Mbak desy, saya mau tanya, itu k untuk konstanta apa ya? Sama nilainya brp?

Atau mungkin ada yang bisa menjelaskan

[10:10, 5/13/2020] Ronald Akbar: 

bararti, kalau misal ada fluida dengan jenis dan temperatur yang sama, dialirkan pada dua pipa dengan diameter yang berbeda (satu pipa besar dan satunya lagi kecil), viskositasnya bisa jadi sama / sedikit berbeda ya?

[10:11, 5/13/2020] Isyroqi Al Ghifari: 

Wih mantap sekali ini memang saudara iqbal kurniawan, cukup menarik memang bahwa ada beberapa poin yang bisa mempengaruhi viskositas yang sudah dijelaskan diatas. Semua sudah diperhitungkan dengan baik. Tinggal dilihat saja outputnya, apabila tersumbat maka semua aliran dan tekanan seperti tidak ada gunanya.

Ibaratkan sayur tanpa garam

[10:12, 5/13/2020] Ilham Bagus Wiranto: 

Sependapat dengan saudara M. iqbal kurniawan, dari sumber yang saya baca Viskositas merupakan pengukuran dari ketahanan fluida yang diubah baik dengan tekanan maupun tegangan. Pada masalah sehari-hari (dan hanya untuk fluida), viskositas adalah "Ketebalan" atau "pergesekan internal". Oleh karena itu, air yang "tipis", memiliki viskositas lebih rendah, sedangkan madu yang "tebal", memiliki viskositas yang lebih tinggi. Sederhananya, semakin rendah viskositas suatu fluida, semakin besar juga pergerakan dari fluida tersebut.

[10:13, 5/13/2020] Adinda Rahmah Shalihah: 

analogi yg menarik seperti yg saya harapkan dari seorang Isyroqi Al Ghifari

[10:13, 5/13/2020] Wisnu Indrawan: 

kalo menurut saya viskositas mempengaruhi dari keceaptan dari aliran nya karena semakin tinggi viskositas nya semakin lambat untuk aliran nya temperatur dari viskositas juga mempengaruhi turbulance dari aliran itu sehingga kecepatan dari aliran juga bisa ada pengaruh dari suhu juga menurut ku

[10:16, 5/13/2020] Isyroqi Al Ghifari: 

Ini tidak ada yang bisa menjelaskan? Kasihan sekali saudara muchalis, sepertinya butuh bantuan untuk memahami masalah ini

[10:16, 5/13/2020] Ahmad zikri: 

singkatnya sihh,,,fluida berdasarkan tegangan geser yang dihasilkan dibagi menjadi dua macam yaitu fluida Newtonian dan fluida Non- Newtonian. Fluida Newtonian merupakan fluida yang memiliki hubungan linear antara rate of share dan besarnya tegangan geser yang terjadi pada permukaan dinding pipa dan laju perubahan bentuk yang terjadi. Dapat diartikan bahwa viskositas dinamik fluida konstan. Sedangkan fluida Non-Newtonian merupakan fluida yang memiliki hubungan tidak linear antara tegangan geser yang terjadi dan laju perubahan bentuknya. Umumnya zat cair yang encer dan gas merupakan jenis fluida yang bersifat Newtonian, sedangkan suatu zat hidrokarbon yang berantai panjang dan kental bersifat Non-Newtonian. Sementara suatu zat tiksotropik mempunyai viskositas yang tergantung pada perubahan zat langsung sebelumnya dan memiliki kecenderungan mengental apabila fluida tersebut diam, contohnya adalah tinta cetak. Lalu plastik ideal merupakan hubungan tegangan searah tertentu dan hubungan linear yang konstan antara tegangan geser dan laju perubahan bentuk.

[10:17, 5/13/2020] Aghnia Ilmiah Nurhudan : 

Menurut beberapa referensi yang saya dapat. Viskositas itu dapat diperhitungan dari beberapa kondisi. Ada yang dibamakan Viskositas Dinamis (mutlak/absolut) yang merupakan gaya tangensial per satuan luas yang dibutuhkan agar dapat memindahkan suatu bidang horisontal ke sebuah bidang lainnya, dalam unit velositas (velocity), ketika mempertahankan jarak dalam sebuah cairan. Hal ini berkaitan dengan Hukum Newton bahwa tegangan geser dalam suatu cairan sebanding dengan laju perubahan kecepatan normal aliran, laju kecepatan ini disebut sebagai gradien kecepatan. Sehingga terdapat korelasi yang dinyatakan desy menurut saya.

[10:22, 5/13/2020] I Gusti Agung Ayu Desy Wulandari: 

wah ini menarik penjelasan saudara zikri terkait dua macam fluida.

yang saya sempat baca juga menerangkan bahwa rumus yang ditunjukkan oleh saudari Kenny diatas adalah persamaan untuk fluida newtonian yang mengikuti hukum Newton tentang aliran, dimana fluida jenis ini akan terus mengalir tanpa ada perubahan viskositas kecuali karna pengaruh temperatur

[10:22, 5/13/2020] M. iqbal kurniawan : 

Benar saudara Wisnu,

Viskositas akan turun dengan naiknya suhu,sedangakan viskositas akan naik dengan turunnya suhu. Pemanasan zat cairmenyebabkan molekul molekulnya memperoleh energi. Molekul-molekulcairan bergerak sehingga gaya interaksi antar molekul melemah. Dengandemikian viskositas cairan akan turun dengan kenaikan tempertatur.

[10:23, 5/13/2020] Ronald Akbar: 

viskositasnya sama maksudnya bang

[10:25, 5/13/2020] Syefudin Ichwan: 

Apabila suatu bergerak dengan kecepatan v dalam suatu fluida dekat yang koefisien viskositasnya η, kemudian benda tersebut akan mendapati gaya gesek an fluida sebesar Fs = k η v, dengan k yakni konstanta yang terkait pada macam geometris benda.

Bersumber dari perhitungan laboratorium yang dibuat oleh Sir George Stokes pada tahun 1845, beliau membuktikan bahwa benda yang dengan motif geometrisnya berbentuk bola nilai k= 6π r.

[10:25, 5/13/2020] Oldy Fahlovvi: 

menarik sekali pembahasan dari saudara zikri, berarti sesuai pemahaman saya bahwa fluida newtonian seperti air akan mengalami deformasi secara terus menerus namun memiliki viskositas dinamik yang konstan, lain halnya dengan fluida non newtonian yang viskositas dinamiknya berubah-ubah

[10:26, 5/13/2020] I Gusti Agung Ayu Desy Wulandari: 

viskositasnya sama saudara ronald, yang berbeda adalah kecepatan alirannya mengingat kecepatan yang memang dipengaruhi selain oleh viskositas juga dipengaruhi oleh luas penampang alirannya

[10:36, 5/13/2020] Fadhli Ikhsan: 

Seperti y sudah d jelaskan teman2 sebelumnya, jika fluida yang dialirkan sama dengan temperatur dan tekanan yang sama maka visikositasnya akan tetap sama dimanapun ia dialirkan.

[10:37, 5/13/2020] I Gusti Agung Ayu Desy Wulandari: 

Terkait ini berarti dalam melakukan perhitungan shear stress kita harus dapat menentukan terlebih dahulu fluida yang kita gunakan termasuk jenis apa, mengingat untuk yg non-newtonian juga terbagi menjadi beberapa jenis, benar begitu saudara @Adhika Satyadharma S2 TM ui19 ?

[10:37, 5/13/2020] Ardy L. Lololau: 

Sependapat dengan sdr. Zikri, untuk semua cairan Newtonian dalam aliran laminar, tegangan geser sebanding dengan laju regangan dalam fluida, di mana viskositas adalah konstanta proporsionalitas. Untuk cairan non-Newtonian, viskositasnya tidak konstan. Mohon maaf jika ada kesalahan🙏🏼

[10:39, 5/13/2020] Adhika Satyadharma: 

Kalo pake rehometer/viscosimeter harusnya shear stress dan shear strainnya dapat tercatat dua-suanya sehingga dr situ bisa diketahui fluida yg diukur termasuk jenis apa

[10:40, 5/13/2020] Ardy L. Lololau: 

Berarti nilai k adalah properties dari tiap motif geometris ya ki?

[10:42, 5/13/2020] I Gusti Agung Ayu Desy Wulandari: 

berarti memang harus diketahui dulu nilai shear stress dan shear strainnya baru bisa menentukan jenis fluidanya? atau ada metode lain yang bisa digunakan untuk menentukan jenis fluida tsb Adhika Satyadharma?

[10:42, 5/13/2020] Wisnu Indrawan: 

sependapat dengan saudara ardi untuk tegangan geser sebanding denan laju regangan dalam fluida

[10:44, 5/13/2020] Adhika Satyadharma: 

Iya, Metode lain yg efektif kayanya gak ada

[10:44, 5/13/2020] Mohamad Wafirul Hadi: 

maaf mas oldy dari yang saya baca, terdapat Faktor yang mempengaruhi viskositas diantaranya;

• Suhu

Viskositas berbanding terbalik dengan suhu. jika suhu naik makaviskositas akan turun, dan begitu sebaliknya. /al ini disebabkan karena adanyagerakan partikel-partikel cairan yang semakin cepat apabila suhu ditingkatkan danmenurun kekentalannya. Koefisien viskositas berubah-ubah dengan berubahnya temperature, dan hubungannya adlah : log η = A + B/T ( a ) dimana A dan B adalah konstanta yang tergantung pada cairan. Persamaan di atas dapat ditulis sebagai : η = A’eksp ( -∆Evis/RT )

• Konsentrasi Larutan

Viskositas berbanding lurus dengan konsentrasi larutan. suatu larutandengan konsentrasi tinggi akan memiliki viskositas yang tinggi pula, karenakonsentrasi larutan menyatakan banyaknya partikel zat yang terlarut tiap satuanvolume. Semakin banyak partikel yang terlarut, gesekan antar partikrl semakintinggi dan viskositasnya semakin tinggi pula.

• Berat molekul

Viskositas berbanding lurus dengan berat molekul solute. Karena dengan adanya solute yang berat akan menghambat atau member beban yang berat padacairan sehingga manaikkan viskositas.

• Tekanan

Semakin tinggi tekanan maka semakin besar viskositas suatu cairan.

[10:45, 5/13/2020] Mohamad Wafirul Hadi: 

Mencoba mencari pengertian yang disampaikan Zikri dan Desy, Newtonian: fluida yang memiliki viskositas konstan, misalnya air dan kebanyakan gas mempunyai viskositas yang konstan.

• Shear thickening: viskositas akan naik dengan kenaikan laju geseran.
• Shear thinning: viskostias menurun dengan pertambahan geseran,
• Thixotropic: material yang mempunyai viskositas rendah ketika di gerakkan, diberikan tegangan
• Rheopectic: materials yang mempunyai viskositas meningkat ketika digerakkan, terkena benturan, maupun diberi tegangan. .
• A Bingham plastic adalah material yang mempunyai wujud solid ketika teganan kecil tetapi mengalir ketika diberi tegangan besar is a material that behaves as a solid at low stresses but flows as a viscous fluid at high stresses.

[10:45, 5/13/2020] Adhika Satyadharma: 

Utk non newtonian fluid, fluida jenis ini biasanya (dan sederhananya) dirumuskan dengan power-law relationship.

Detailmya dapat dilihat di manual fluent:non-newtonian fluid

[10:46, 5/13/2020] I Gusti Agung Ayu Desy Wulandari: 

terimakasih saudara Adhika atas tambahan pengetahuannya 🙏

[10:46, 5/13/2020] Oldy Fahlovvi: 

betul, tepat sekali mas wafirul. selain temperatur dan tekanan berat molekul dan konsentrasi juga dapat mempengaruhi viskositas

[10:53, 5/13/2020] Ahmad zikri: 

• rheometers
• viscometers

mungkin maksudnya ini ya Adhika Satyadharma

rheometers and viscometers

[11:00, 5/13/2020] M. Irfan Dzaky: 

wah, ini yang ditunggu. Menarik

...

Resume Pertemuan 16: Senin, 18 Mei 2020

Sikilas Muhasabah

---

Bismillah…

aku memang bodoh, aku pernah salah
tapi aku tahu, hidup ini tak ada yang gratis!!!

andai aku ingin hasil yang biasa,
aku cukup santai seperti yang lain,

tapi jika aku ingin hasil yang istimewa
aku tak boleh sama seperti mereka!!!

...

Pada pertemuan kali ini, berhubung perkuliahan terakhir dilakukan pada pekan lalu tanggal 15 Mei 2020 jadi hari ini kelas komputasi teknik ditiadakan. Hal ini juga disampaikan kembali oleh pak DAI via WAG (whatsApp Group), sehingga kami hanya melanjutkan diskusi sebelumnya via WAG. Berikut ini sekilas terkait hasil diskusi yang kami lakukan hari ini:

Dan berikut ini saya lampirkan kembali tugas kolaborasi tentang USING MASS-SPRING (MS) MODEL FOR BUILDING ANALYSIS dalam bentuk slideshow.

• 
• 
• 
• 
• 
• 

Ujian Akhir Semester (UAS) Komputasi Teknik 2020

---

Bismillah…

Semakin kau memahami sesuatu
Semakin banyak lagi yang tak kau tahu...
..
Semakin luas kau menjelajahi,
Maka semakin luas lagi bagian bumi yang tersembunyi...

...

Tulisan ini merupakan analisis aerodinamika pada bodi mobil dengan menggunakan Software berbasis Computational Fluid Dinamics (CFD). Dimana pada konsep aerodinamika pada kendaraaan menjadi sangat penting dalam usaha mendapatkan kenderaan yang hemat bahan bakar serta ramah lingkungan. Analisis dilakukan pada aliran steady, kompresibel, turbulen, dan tiga dimensi (3D). Pada mobil konsep ini dengan ukuran panjang kesulurahan 120 mm akan diterpa atau dialiri udara dari arah depan mobil tersebut dengan variasi kecepatan udara mulai dari 60 km/jam sampai dengan 180 km/jam. Tujuan utama dari analisa ini yaitu untuk mendapatkan drag force (Fd) dan drag coefficient (Cd) pada kendaraan mobil tersebut, serta memberikan perbaikan pada desain bentuk bodi untuk pengembangan berikutnya. Metode analisis aerodinamika yang digunkan adalah metode numerik dengan menggunakan perangkat lunak Computational Fluid Dinamics (CFD) Ansys Fluent. Dan metode yang digunakan juga adalah metode analisis numerik yang disusun juga sebagai salah satu Tugas UAS Komputasi Teknik Tahun 2020.

Dan berikut ini saya lampirkan Tugas UAS Komputasi Teknik tentang AERODYNAMIC ANALYSIS ON CAR BODY USING COMPUTATIONAL FLUID DYNAMIC (CFD) SOFTWARE dalam bentuk slideshow.

• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
•