Metode Numerik 2 - Universitas Indonesia
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)<br />
r<br />
(<br />
ρ<br />
4π<br />
)<br />
r<br />
ψ(<br />
t<br />
c<br />
1<br />
2<br />
2<br />
2<br />
2<br />
<br />
<br />
−<br />
=<br />
⎟<br />
⎟<br />
⎠<br />
⎞<br />
⎜<br />
⎜<br />
⎝<br />
⎛<br />
∂<br />
∂<br />
−<br />
∇<br />
Persamaan Differensial Hiperbolik<br />
Bentuk umum PD hiperbolik:<br />
Untuk kasus 2 dimensi: t)<br />
(x,<br />
ρ<br />
4π<br />
t)<br />
ψ(x,<br />
t<br />
c<br />
1<br />
x<br />
2<br />
2<br />
2<br />
2<br />
2<br />
−<br />
=<br />
⎟<br />
⎟<br />
⎠<br />
⎞<br />
⎜<br />
⎜<br />
⎝<br />
⎛<br />
∂<br />
∂<br />
−<br />
∂<br />
∂<br />
Gunakan metode finite differences:<br />
)<br />
t<br />
t<br />
h<br />
,<br />
x<br />
x<br />
(h<br />
h<br />
ψ<br />
2ψ<br />
ψ<br />
h<br />
)<br />
t<br />
,<br />
ψ(x<br />
)<br />
t<br />
,<br />
(x<br />
2ψ<br />
)<br />
t<br />
,<br />
ψ(x<br />
t)<br />
ψ(x,<br />
t<br />
h<br />
ψ<br />
2ψ<br />
ψ<br />
h<br />
)<br />
t<br />
,<br />
ψ(x<br />
)<br />
t<br />
,<br />
(x<br />
2ψ<br />
)<br />
t<br />
,<br />
ψ(x<br />
t)<br />
ψ(x,<br />
x<br />
j<br />
1<br />
j<br />
t<br />
i<br />
1<br />
i<br />
x<br />
2<br />
t<br />
1<br />
-<br />
j<br />
i,<br />
j<br />
i,<br />
1<br />
j<br />
i,<br />
2<br />
t<br />
1<br />
-<br />
j<br />
i<br />
j<br />
i<br />
1<br />
j<br />
i<br />
t<br />
,<br />
x<br />
2<br />
2<br />
2<br />
x<br />
j<br />
1,<br />
-<br />
i<br />
j<br />
i,<br />
j<br />
1,<br />
i<br />
2<br />
x<br />
j<br />
1<br />
-<br />
i<br />
j<br />
i<br />
j<br />
1<br />
i<br />
t<br />
,<br />
x<br />
2<br />
2<br />
j<br />
i<br />
j<br />
i<br />
−<br />
=<br />
−<br />
=<br />
+<br />
−<br />
=<br />
+<br />
−<br />
≈<br />
∂<br />
∂<br />
+<br />
−<br />
=<br />
+<br />
−<br />
≈<br />
∂<br />
∂<br />
+<br />
+<br />
+<br />
+<br />
+<br />
+<br />
Diperoleh: ( )<br />
j<br />
1,<br />
-<br />
i<br />
j<br />
i,<br />
j<br />
1,<br />
i<br />
2<br />
x<br />
2<br />
t<br />
2<br />
1<br />
-<br />
j<br />
i,<br />
j<br />
i,<br />
j<br />
i,<br />
2<br />
t<br />
2<br />
1<br />
j<br />
i,<br />
ψ<br />
2ψ<br />
ψ<br />
h<br />
h<br />
c<br />
ψ<br />
2ψ<br />
ρ<br />
π<br />
h<br />
4c<br />
ψ +<br />
−<br />
+<br />
−<br />
+<br />
= +<br />
+<br />
Untuk tiap<br />
posisi dicari<br />
perubahan<br />
terhadap<br />
waktu.<br />
ψ<br />
130