Model dan SistemModel dan Sistem

IE10T1 Konsep TeknologiIE10T1 Konsep Teknologi

Sekolah Teknik Elektro dan Sekolah Teknik Elektro dan InformatikaInformatika

20062006

AgendaAgenda

1. Pengertian Model2. Jenis-Jenis Model3. Kegunaan Model4. Bagaimana Model Dibentuk5. Pengertian Sistem6. Hubungan Masukan dan

Keluaran pada Sistem

Sasaran KuliahSasaran Kuliah

1. Memahami apa yang dimaksud dengan model

2. Mengetahui jenis-jenis, kegunaan model, bagaimana model itu dibentuk

3. Memahami pengertian sistem dalam peninjauan dan usaha pemecahan masalah

Apa arti kata Apa arti kata “MODEL”?“MODEL”?

Model #1Model #1

“Badu mempunyai kegemaran bermain dengan pesawat model”

Model = benda kecil yang mempunyai sifat seperti yang sesungguhnya

Model #2Model #2

““Dia bekerja sebagai foto Dia bekerja sebagai foto modelmodel””

Model = orang yang Model = orang yang memperagakan sesuatu (pakaian) memperagakan sesuatu (pakaian) sehingga menarik untuk ditiru sehingga menarik untuk ditiru atau dibeli ( = idealisasi)atau dibeli ( = idealisasi)

Model #3Model #3

““Model itu sudah kuno”Model itu sudah kuno” Model = Karakteristik umum yang Model = Karakteristik umum yang

mewakili sekelompok bentuk mewakili sekelompok bentuk yang adayang ada

MODEL MODEL (diartikan dalam (diartikan dalam teknologi)teknologi) Representasi suatu masalah

dalam bentuk yang lebih SEDERHANA dan MUDAH DIKERJAKAN

Contoh #1Contoh #1

“ATOM”, bagian terkecil unsur dan mempunyai sifat:– Mengandung muatan positif dan

negatif– Berukuran sangat kecil 10-10 meter,

sehingga tidak teramati

1. Model Atom 1. Model Atom ThomsonThomson Bola Pejal yang Bola Pejal yang

bermuatan positif bermuatan positif mengandung mengandung bola-bola kecil bola-bola kecil yang bermuatan yang bermuatan negatif (onde-negatif (onde-onde)onde)

2. Model Atom 2. Model Atom RutherfordRutherford Inti yang Inti yang

bermuatan positif bermuatan positif dikelilingi dikelilingi elektron-elektron elektron-elektron yang bermuatan yang bermuatan negatifnegatif

Contoh #2Contoh #2

Masalah lalu lintas di sebuah kotaMasalah lalu lintas di sebuah kota Masalahnya adalah kemacetan,

kekacauan, kemungkinan kecelakaan dsb.

Usaha mengatasinya antara lain mengubah arah lalulintas.

Kesukarannya adalah dalam mencoba arah yang dianggap betul, karena:– Memiliki risiko keruwetan sangat besar– Harus menunggu beberapa lama dulu

sebelum dapat menarik kesimpulan

Upaya untuk mencari Upaya untuk mencari modelmodel Arah Lalulintas = Arah Lalulintas =

Jumlah Jumlah kendaraan yang kendaraan yang lewat persatuan lewat persatuan waktuwaktu

Arah Listrik = Arah Listrik = Jumlah muatan Jumlah muatan listrik yang lewat listrik yang lewat persatuan waktupersatuan waktu

4

2

3

1 5

6 i3i1 i4

i2i6

i5

i1 mewakili arus kendaraan 1, i2 mewakili arus kendaraan 2, dst

Contoh #3Contoh #3

Enam orang buta Enam orang buta ingin mengetahui ingin mengetahui gajahgajah

Model merupakan Model merupakan pendekatan, yang pendekatan, yang dianggap perlu dan dianggap perlu dan cukup, dan dibuat cukup, dan dibuat berdasarkan (sejauh berdasarkan (sejauh mungkin) mungkin) pengetahuan yang pengetahuan yang telah dimilikitelah dimiliki

JENIS-JENIS MODEL :JENIS-JENIS MODEL : -MODEL IKONIK-MODEL ANALOG-MODEL SIMBOLIK ATAU MATEMATIK

MODEL IKONIK :MODEL IKONIK : MEMBERIKAN VISUALISASI ATAU PERAGAANDARI MASALAH YANG DITINJAU

CONTOH MODEL IKONIK-1 : FOTO UDARACONTOH MODEL IKONIK-1 : FOTO UDARA

Masalah letak bangunan, pertamanan, ruang parkir, sistem lalulintasdan sebagainya, dengan memeriksa foto udara dapat lebih cepat ditinjau.

CONTOH MODEL IKONIK-2 : MAKET

Maket memberikan gambaran bentuk bangunan yang akan dibuat,Tata letak dan hubungan fungsional antara bagian-bagian bangunan

CONTOH MODEL IKONIK-3 : GRAFIK

CONTOH MODEL IKONIK-4 : PIE CHART

MODEL ANALOG : DIDASARKAN PADA KESERUPAAN GEJALA YANGDITUJUKAN OLEH MASALAH DAN YANG DIMILIKIOLEH MODEL

CONTOH MODEL ANALOG-1 : MASALAH LALULINTAS (--) RANGKAIAN LISTRIK

CONTOH MODEL ANALOG-2 : GELOMBANG SUARA (--) GELOMBANG MUKA AIR

Karakteristik suara (akustik) dalam ruangan dapat dipelajari dengan membuatModel (ikonik) ruangan dan menempatkannya dalam bak dangkal berisi airyang digetarkan

CONTOH MODEL ANALOG-3 : PENAMPANG RUANGAN (AUDITORIUM)

Gelombang permukaan air sebagai model dari gelombang suara,

Dari studi dengan model ini dapat disimpulkan antara lain bentuklangit-langit yang sesuai

MODEL SIMBOLIK/MATEMATIK: MENYATAKAN KUANTITATIF,PERSAMAAN MATEMATIK YANGMEWAKILI MASALAH

Misalnya Persamaan gerakan benda jatuh bebas dekat permukaan tanah .

CONTOH MODEL MATEMATIK-1 :

PENGISIAN RESERVOIR OLEH ALIRANAIR DENGAN BEDIT Q(VOLUME/WAKTU)YANG TETAP

CONTOH MODEL MATEMATIK-2 : PERTUMBUHAN POPULASI BAKTERI

Suatu jenis bakteri membelah dua setiap detik. Maka jumlah bakteri :

Untuk mencari kapan bakteri mencapai bakteri mencapai jumlah tertentu :

Y0= tinggi awal

A= Luas permukaan reservoir

t= waktu

Y = y0 + (Q/A) t

Y= 2t

Dengan t = waktu (detik)

t= log y/log2

CONTOH MODEL MATEMATIK-3:

JUMLAH PENDUDUK SUATU NEGARA

CONTOH MODEL MATEMATIK-4:

MENCARI HUBUNGAN ANTARA BERATBADAN DAN TINGGI BADAN PADA SEKE-LOMPOK ORANG, misalnya didapat persamaan :

J= a (1+p) tt=waktu(tahun)

p=laju pertumbuhan

a=jumlah penduduk pada t=0

B = 0.9T -78 B = Berat badan

T = Tinggi badan

* Berapa berat badan seseorang yang mempunyai tinggi 160 cm? Menurut Model : B = 0,9 (160) – 78 = 66 kg* Akan tetapi harus hati-hati : Seorang dengan tinggi 80 cm, menurut model akan mempunyai berat B = 0,9 (80) – 78 = -6 kg (?)

SIFAT MODEL MATEMATIK :SIFAT MODEL MATEMATIK : • MERUPAKAN BAHASA YANG EKSAK• MEMBERIKAN HASIL KUANTITATIF• MEMPUNYAI ATURAN(RUMUS, CARA

PENGERJAAN) YANG MEMUNGKINKAN PENURUNAN / PENGEMBANGAN LEBIH JAUH

PEDOMAN KERJA DENGAN PEDOMAN KERJA DENGAN MODEL MATEMATIK :MODEL MATEMATIK :

1. Amati dan definisikan masalahnya (pembuatan model ikonik akan

sangat membantu)2. Tuliskan persamaan matematik

yang mewakili masalah3. Tarik interpretasi atau kerjakan

lebih lanjut persamaan tersebut.

KEGUNAAN MODEL:KEGUNAAN MODEL:

1. UNTUK BERFIKIR/ANALISIS2. UNTUK BERKOMUNIKASI3. UNTUK MEMPERKIRAKAN/

PREDIKSI4. UNTUK PENGENDALIAN/KONTROL5. UNTUK BERLATIH/SIMULASI

1. KEGUNAAN MODEL UNTUK BERFIKIR / MELAKUKAN ANALISIS

CONTOH-1 : Analisis terhadap cara kerja perangkat elektronik dilakukan dengan bantuan diagram rangkaian.

Model rangkaian diatas membantu para teknisi elektronika untuk:

• Lebih mudah membayangkan masalah• Memindahkan masalah ke atas kertas

atau komputer

CONTOH-2 :

PERILAKU GAS BERSUHU TINGGI DALAM SEBUAH TANGKI DITELUSURIBERDASARKAN HUKUM BOYLE- GASY LUSACPV = RT

2. KEGUNAAN MODEL UNTUK BERKOMUNIKASI

CONTOH-1 : Masalah kependudukan dengan jelas disampaikan melalui grafik

Penjelasan dan kalimat yang serba panjang dapat disederhanakan oleh model

CONTOH-2 : KARAKTERISTIK LENSA DIWAKILI OLEH RUMUS

1---f

=1---s

=1---s’

CONTOH-2 : MODEL YANG DISUSUN DARI DATA TEMPERATUR, TEKANAN, KELEMBABAN UDARA, KECEPATAN ANGIN, DIGUNAKANUNTUK MERAMALKAN CUACA

3. KEGUNAAN MODEL UNTUK MELAKUKAN PREDIKSI (RAMALAN)

CONTOH-1 : JUMLAH PENDUDUK DI MASA DATANG DIRAMALKAN/ DIPERKIRAKAN SEJAK SEKARANG

4. KEGUNAAN MODEL UNTUK KONTROL/PENGENDALIAN

CONTOH-1 : GEDUNG HARUS DIBANGUN SESUAI DENGAN MODELNYA, YAITU TAMPAK SAMPING, GAMBAR DETIL DSB.

CONTOH-2 : LINTASAN PESAWAT RUANG ANGKASA HARUS SESUAI DENGAN MODELNYA, YAITU PERHITUNGAN KOMPUTER YANG TELAH DISUSUN DENGAN SANGAT TELITI DAN MELIBATKAN BANYAK SEKALI FAKTOR

5. KEGUNAAN MODEL UNTUK BERLATIH/SIMULASI

CONTOH-1 : CALON ASTRONOT BERLATIH DENGAN MODEL PESAWAT RUANG ANGKASA

CONTOH-2 : LATIHAN PENDARATAN PESAWAT DI MALAM HARI DILAKUKAN DENGAN SEPERANGKAT MODEL

RINGKASAN :RINGKASAN :

•MODEL MATEMATIK BANYAK DIJUMPAI DALAM TEKNOLOGI•MODEL MEMPUNYAI KEGUNAAN YANG BERBEDA

PEMBUATAN MODEL DIPENGARUHI OLEH LATAR BELAKANG DAN ALAM POKIRAN SI PEMBUAT :

•Satu masalah dapat diwakili oleh beberapa model, modalnya cerita seekor gajah dan enam orang buta

LALU MODEL MANA YANG BETUL ?

MODEL MERUPAKAN PENDEKATAN TERHADAP MASALAH :

KETEPATAN MODEL HARUS DIUJI DENGAN PERBANDINGAN DENGAN KENYATAAN

Ada kesesuaian karakteristik sampai suatu besaran tertentu yang bermanfaat

Masalah & Model Masala

hModel

Bukan ini Atau ini Tapi ini

Mslh Mdl

TAHAP-TAHAP PEMBENTUKAN MODEL :

Masalah/

Kenyataan21 3 4

5

TAHAP-TAHAP PEMBENTUKAN MODEL :

1. BERDASARKAN OBSERVASI ATAS MASALAH, BENTUK/PILIH SUATU MODEL

Pada awal pembentukan model dilakukan penyederhanaan berupa:•Linierisasi•Variabel tertentu dianggap sangat kecil pengaruhnya

2. MELAKUKAN PENGUJIAN/PENGUKURAN UNTUK MEMBANDINGKAN KENYATAAN DENGAN APA YANG DIGAMBARKAN.DIRAMALKAN OLEH MODEL

3. DARI PERBANDINGAN DAN PENYIMPANAN ANTARA MODEL DAN KENYATAAN DIPUTUSKAN UNTUK MEMILIH TAHAP-4 ATAU TAHAP-5

4. MENGHENTIKAN PENYEMPURNAAN MODEL KARENA TIDAK EKONOMIS LAGI ATAU KARENA KETELITIANNNYA SUDAH MENCUKUPI

5. MENGULANGI PROSES DENGAN ANGGAPAN BAHWA AKAN LEBIH EKONOMIS ATAU MASIH DAPAT DIPEROLEH LEBIH TELITI LAGI

CONTOH PEMBENTUKAN MODEL : PERILAKU GAS

HUKUM GAY LUSAC

HUKUM VAN DER WAALS

RUMUSAN DENGANKOEVISIEN VERBAL

P V = R T

(P + a/V2) (V – b) = R T

P =R T------V - b

+C1 (T)-------

V+

C2 (T)-------V2

+ ...

UNTUK MEMPEROLEH KETELITIAN YANG SEMAKIN TINGGI ADA “HARGA” YANG HARUS DIBAYAR, YAITU : •KEBUTUHAN DATA YANG SEMAKIN BANYAK

•PEKERJAAN YANG SEMAKIN RUMIT•BIAYA YANG SEMAKIN BESAR

IKHTISAR BAB MODEL :IKHTISAR BAB MODEL :

• PENGERTIAN MODEL (Model = repsesentasi …)• JENIS-JENIS MODEL (ikonik; analog; matematik)• KEGUNAAN MODEL (ada lima kegunaan)• PEMBENTUKAN MODEL (tahap-tahap pembentukan)

SISTEMSISTEM

Sistem = Jalinan dari berbagai bagian yang Sistem = Jalinan dari berbagai bagian yang saling berinteraksisaling berinteraksi

Sistem ditandai dengan masukan dan keluaranSistem ditandai dengan masukan dan keluaran

SISTEM

SISTEMSISTEM

Contoh 1 :Contoh 1 :

Masukan Masukan SistemSistemKeluaranKeluaran

Penekanan Pedal Gas

KecepatanMobil

Contoh 2 :Contoh 2 :

Makanan Ikan

Ikan muda dari pembibitan

Suhu Air

Ikan Untuk Dijual

Peternakan Ikan

Sistem = Mobil

Sistem = Peternakan Ikan