PENGEMBANGAN MODEL PERSAMAAN PANAS DENGAN SOLUSI NUMERIK BERBASIS WEBSITE TESIS Karya tulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister dari Institut Teknologi Bandung Oleh YERIKA PUSPA ROSANTI NIM: 24722004 (Program Studi Magister Pengajaran Fisika) INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG Januari 2025 i ABSTRAK PENGEMBANGAN MODEL PERSAMAAN PANAS DENGAN SOLUSI NUMERIK BERBASIS WEBSITE Oleh Yerika Puspa Rosanti NIM: 24722004 (Program Studi Magister Pengajaran Fisika) Transfer kalor merupakan kejadian fisika yang sering dijumpai dalam kehidupan sehari-hari, yangmana perambatan energinya tidak dapat dilihat dengan mata manusia. Kebutuhan akan visualisasi bagaimana distribusi suhu dalam suatu material homogen untuk menunjang kegiatan belajar siswa melatarbelakangi penelitian ini. Visualisasi interaktif dapat membantu mempelajari dinamika difusi kalor dengan lebih efektif. Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan simulasi numerik dari persamaan panas satu dimensi menggunakan metode beda hingga serta menerapkannya dalam platform berbasis web. Metode Forward Time Centered Space (FTCS) digunakan untuk mendiskritisasi persamaan panas dan menyelesaikannya secara iteratif. Implementasi dilakukan menggunakan Javascript untuk memungkinkan program untuk mengubah parameter suhu, difusivitas, jenis kondisi batas, dan dimensi panjang dari material guna melihat pengaruhnya terhadap distribusi suhu. Hasil simulasi menunjukkan bagaimana suhu dalam batang satu dimensi berubah seiring waktu hingga mencapai keadaan tunak, yangmana dapat dilihat dari grafik yang berubah secara real-time. Dua jenis kondisi batas yaitu Dirichlet dan Neumann diterapkan untuk mengevaluasi pengaruhnya terhadap distribusi suhu. Dengan kondisi batas Dirichlet, suhu pada ujung-ujung batang ditetapkan pada nilai tetap, sedangkan kondisi batas Neumann menetapkan gradien suhu tetap pada ujung-ujung batang. Melalui penggunaan simulasi interaktif dan partisipasi aktif dalam kegiatan pembelajaran, maka dapat membantu proses belajar siswa mempelajari fenomena abstrak terkait perambatan panas. Kata kunci: persamaan panas, kondisi batas, metode beda hingga, forward time centered space, simulasi interaktif. ii ABSTRACT DEVELOPMENT OF WEB-BASED HEAT EQUATION MODEL WITH NUMERICAL SOLUTIONS By Yerika Puspa Rosanti NIM: 24722004 (Master’s Program in Physics Teaching) Heat transfer is a common physical phenomenon in daily life, where the transfer of energy cannot be seen with the human eyes. The need for visualization on how temperature distribution occurs in a homogeneous material underlies this research. Interactive visualization can help study the dynamics of heat diffusion more effectively. This study aims to develop a numerical simulation of the one- dimensional persamaan panas using the finite difference method and implement it on a web-based platform. The Forward Time Centered Space (FTCS) method is used to discretize the heat equation and solve it iteratively. The implementation is carried out using Javascript to allow the program to change the diffusivity parameters and length dimension of the material and observe their effects on the temperature distribution. The simulation results show how the temperature in a one-dimensional rod changes over time until it reaches a steady state, which can be observed from the real-time changing graph. Two types of boundary condition, Dirichlet and Neumann, are applied to evaluate their effects on the temperature distribution. With Dirichlet, the temperature at the ends of the rod is set to a fixed value, while Neumann set a fixed temperature gradient at the ends of the rod.