Page 11 - E-modul Fisika Matematika Materi Kalkulus Variasi_Neat
P. 11

       
                                                      2
                                               = ∫ 1      (    )     
                                                               
                                                       ̇
                                                              2     2          
                                               =       |  − ∫      ( )                              (16)
                                                          ̇     1             ̇
                                                           1
                                                        2          
                                               = − ∫      ( )          
                                                        1             ̇
                               Dimana telah digunakan syarat variasi       = 0 di    =     dan    . Dengan
                                                                                             2
                                                                                      1
                        demikian diperoleh kembali bentuk:

                                                      
                                         2
                                    =  ∫ [       −      ( )]           = 0                          (17)
                                         1                  ̇
                               Dan  jelas  bahwa  suku  di  dalam  kurung  siku  integral  di  atas  adalah

                        persamaan Euler (14).


                               Perlu  menjadi  catatan  penting  bahwa  semua  problem  dalam  kalkulus

                        variasi, pada prinsipnya dapat dipecahkan dengan mencari fungsional   , kemudian

                        mencari  keadaan  stationernya  dengan  mensubstitusikan  fungsi  F  terkait  pada


                        persamaan Euler untuk selanjutnya dicari lintasan yang dimaksud.


                               Contoh  2.1.  Misalkan  sebuah  partikel  bergerak  pada  suatu  bidang  datar

                        (x,y). Untuk menentukan jarak terdekat yang dapat ditempuh antara dua titik    =
                                                                                                    1
                        (   ,    )  dan     = (   ,    )  pada  bidang  tersebut  definisikan  terlebih  dahulu
                                                2
                             1
                          1
                                       2
                                             2
                        panjang  infinitesimal       dari suatu kurva sebarang tersebut:      = √     +      .
                                                                                                     2
                                                                                               2
                        Selanjutnya bentuk fungsional bagi persoalan terkait yakni    = ∫     , yang dapat
                                                                                          2
                                                                                         1
                                                         2
                                                                2
                        direduksi menjadi bentuk    = ∫ √1 +        .
                                                                ̇
                                                         1
                                                                             ̇
                               Jelas  dari  sini  kita  memiliki  fungsi    (  ,   ,   ) =        .  Masuk  ke  dalam
                                                                                       ̇
                        persamaan Euler terkait:


                                             
                                  −   ( ) = 0                                                        (i)
                                                ̇






                                                                                                      8
   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16