Soal aplikasi Persamaan Diferensial Contoh: Sebuah kapal massanya 45.000 Mg mulaidari keadaan diam dibawah gaya dengan tolak baling-baling yang konstan 900.000 N a) Carillah kecepatannya sebagai fungsi waktu t,jika diketahui tahanannya adalah 150.000 v,dengan v adalah kecepatan yang dihitung ddalam ms −1 b) Carillah kecepatan akhir (yaitu v, jika t → ∞ ) dalam km/jam Penyelesaian: •
Karena massa (kg) x percepatan ( ms −2 ) = gaya total (N) = gaya yangdisebabkan baling-baling (impetus propeller) – tahanan
Maka: 45 x 10 6
dv = 9 x 10 5 −15 x 10 4 v dt dv 1 1 = − v 1 dt 5 x 10 3 x 10 2
dv 1 1 + v= dt 300 50 dv v 1 + = dt 300 50 Diintegrasikan
( pers 1)
ve
t
=
300
t 1 300 e 50 ∫
=6e
t
300
+C
a) Apabila t = 0 dan v = 0 ; jika C =-6 maka ve
t
300
= 6e =6+
t
+C −6
300
e
t
300
=6−6e
−t
= 6 (1 − e
300
−t
300
)
Jadi kecepatannya adalah 6 (1 − e
−t
300
)m
s
b) Pada t → ∞ , v → 6 kecepatan akhirnya adalah 6 x 10 −3 m 6 = s 1 3600 6 x 10 −3 x 3600 = 1 = 21600 x 10 −3 = 21,6 km / jam Jadi kecepatan akhirnya adalah 21,6 km/jam
Rossa Amelia 106017000546 VI B