Membuat Model Matematika Konsumsi Energi Harian
Pendahuluan
Ketika kita memikirkan konsumsi energi harian di rumah atau sekolah — misalnya listrik, penggunaan AC, lampu, kipas, dll — kita bisa mencoba memodelkan konsumsi tersebut secara matematis. Model matematika ini berguna agar kita dapat memperkirakan penggunaan energi, merencanakan penghematan, atau menganalisis dampak kenaikan tarif listrik, dsb.
Model matematika adalah suatu cara menyusun suatu fenomena nyata (dalam hal ini konsumsi energi) ke dalam bentuk simbol, persamaan, fungsi, agar dapat dianalisis dengan matematika. Buku Matematika kelas X BSE menyebutkan bahwa “model-model matematika yang ditemukan dari proses penyelesaiannya … dijadikan bahan abstraksi untuk membangun konsep sistem persamaan linear dan …” ([Buku Kemdikbud][1])
Dalam konteks ini, kita akan menggunakan variabel, fungsi linier atau fungsi lainnya untuk menggambarkan konsumsi energi tergantung faktor-faktor tertentu (misalnya jumlah jam penggunaan, daya per alat, dll).
Konsep Dasar & Langkah Membuat Model
1. Identifikasi variabel-variabel pentin
Tentukan apa saja faktor yang mempengaruhi konsumsi energi setiap hari, misalnya:
* ( x ): jumlah jam penggunaan per hari
* ( P ): daya alat (watt)
* ( E ): konsumsi energi harian (kWh)
* variabel tambahan: efisiensi, waktu siaga, variasi penggunaan, dsb.
2. Bentuk fungsi / persamaan
Misalnya, jika alat elektrik menggunakan daya ( P ) (watt) dan digunakan selama ( x ) jam, maka energi yang dikonsumsi (dalam watt-jam) adalah ( P \x ). Jika kita ingin dalam kilowatt-jam (kWh)
Itu model sederhana. Namun dalam kenyataan, bisa ada faktor tambahan seperti standby (waktu alat menyala tapi tidak aktif penuh), efisiensi konversi, variasi beban. Maka model bisa diperluas
di mana ( S ) adalah konsumsi tambahan (kWh) akibat standby atau faktor lain.
3. Validasi dan penyesuaian
Setelah model dibentuk, kita bandingkan prediksi dengan data nyata (tagihan listrik, pengamatan) agar kita bisa menyesuaikan model (menambah konstanta, memperkenalkan koreksi persentase, dsb).
4. Interpretasi dan penggunaan
Setelah model valid, kita bisa menggunakannya untuk:
memperkirakan konsumsi energi bila penggunaan alat ditambah atau dikurangi
menganalisis efisiensi
merancang strategi penghematan
Referensi dari BSE / Buku Matematika
* Buku Matematika untuk SMA/MA Kelas X (Edisi Revisi) dari Kemdikbud — sebagai buku teks resmi kurikulum — cocok dijadikan rujukan umum. ([Buku Kemdikbud][2])
* Pada Buku Matematika kelas X BSE terdapat bagian “model-model matematika … abstraksi untuk konsep sistem persamaan linear …” di bagian pengantar model matematika. ([Buku Kemdikbud][1])
BERIKUT MERUPAKAN LINK ARTIKEL SEBELUMNYA: