Cukup banyak pertanyaan-pertanyaan yang datang kepadaku, ada yang via email, ada yang via facebook, dan yang terbanyak tentunya via blog ini.
Jika aku tidak mengenalnya secara pribadi, terus terang tidak semuanya dapat aku tanggapi. Maklum, pertanyaannya kadang-kadang kebangetan, daripada makan hati, lebih baik tidak dipikirkan saja. Bayangkan saja, ada pertanyaan yang begitu mendasar, sangat sederhana dan mestinya sudah menjadi bagian pengetahuan dari seorang mahasiswa teknik. Kenapa, karena semua buku teks teknik sipil pasti memuatnya. Jadi akunya yang bertanya : “Pernah baca buku teknik sipil atau nggak. Eh koq gitu saja ditanyakan”. Ini bertanya betul atau hanya iseng. Jadi daripada komentarku nanti nylekit (menyinggung), maka lebih baik aku biarkan saja.
Tetapi dari beberapa pertanyaan yang datang, ada juga yang menarik untuk dibahas dan bahkan memunculkan hasrat untuk ditanggapi. Pertanyaan yang biasa aku suka dan menarik untuk ditanggapi adalah pertanyaan yang bersifat filosofi, bukan teknis. Teknis khan banyak dijumpai di buku-buku teks. Sedangkan yang filosofi umumnya memang tidak terdapat di buku-buku teks. Kalaupun ada, kadang tidak mudah dimengerti. Hanya yang tahu saja yang biasanya memahami.
Nah jika itu yang terjadi, maka aku akan berpikir bahwa yang bertanya ini orangnya serius dan ingin tahu banyak tentang engineering. Nah disitulah aku rasa peranku perlu dimunculkan, hasrat untuk berbagi. 😀
Selanjutnya seperti biasa agar jawabannya bergaung secara luas dan relatif abadi (dapat diakses setiap saat) maka aku menuliskannya di blog ini, sekaligus menguji dan mengevaluasi apakah yang disampaikan juga benar-benar sahih. Itu penting juga sebagai masukan atau feedback bagi diriku.
Pada saat ini, permasalahan yang akan aku tanggapi adalah dari email mahasiswi berikut. Silahkan dibaca terlebih dahulu :
| Selamat malam pak Wir..
Pak Wir, saya mau bertanya lagi. Kali ini perihal mekanika teknik. Pak Wir, saya terkadang masih bingung, untuk apa saya mempelajari mekanika teknik. Saya sempat bertanya pada asisten, untuk apa sebenarnya menghitung tegangan geser, momen lentur, tegangan majemuk, momen inersia, defleksi, lingkaran Mohr dan lain sebagainya, tapi sayangnya asisten tidak memberi jawaban yang memuaskan : untuk apa saya dan teman-teman menghitung semua itu. Sedangkan selama perkuliahan berlangsung, kami hanya diberi rumus dan contoh soal tanpa tahu bagaimana aplikasi kesemua itu. Untuk itu saya mohon penjelasan dari bapak agar saya mendapat gambaran yang sebenarnya yang mungkin dapat memunculkan motivasi saya belajar di teknik sipil.terima kasih |
Membacanya, membuat aku merasa prihatin. Kasihan sekali, belajar susah-susah tetapi nggak tahu apa gunanya. Kalau masih di SMA sih mending, peduli apa gunanya materi yang dipelajari itu nantinya, yang penting belajar keras agar dapat NEM yang baik dan dapat masuk perguruan tinggi terkenal. Beres.
Mahasiswi di atas kurang jelas menunjukkan sudah di semester berapa dianya menjadi mahasiswa. Tetapi yang jelas dianya mahasiswa teknik sipil, dan berdomisili di Indonesia. Yah semoga siswi seperti ini tidak banyak, karena kalau ternyata pertanyaan di atas mewakili mayoritas mahasiswa teknik sipil, wah tambah prihatin aja, karena jika itu terjadi maka strategi pembelajaran mekanika teknik selama ini adalah salah. Maklum, mata pelajaran mekanika teknik adalah nafas atau pengetahuan utama dari kehidupan calon sarjana teknik sipil yang perlu diketahui. Jadi jika mata kuliah itupun tidak dipahami dengan baik oleh mereka, maka dapat dipastikan keilmuan tekniknya juga perlu dipertanyakan.
Dikuatirkan jika tidak mengetahui motivasi mengapa diperlukan penguasaan mekanik teknik tetapi bisa lulus dan mempunyai gelar Sarjana Teknik maka dipastikan nantinya dianya hanya sebatas tukang hitung saja, yaitu “bisa karena biasa“. Kompetensi di dalam dirinya tidak mencukupi jika digunakan untuk modal memperkembangkan diri, khususnya jika dikaitkan dengan keinginan untuk berinovasi atau kreatif di bidang rekayasa (teknik sipil, kekhususan struktur khususnya). Survive atau sekedar hidup sih bisa saja di bidang engineering, tetapi dipastikan hanya mengekor dari yang sudah ada. Sulit mandiri.
O ya untuk sukses belajar di level perguruan tinggi, maka langkah pertama ketika mempelajari sesuatu ilmu baru maka harus mengetahui motivasi perlunya ilmu tersebut untuk dikuasai. Jangan sekedar agar lulus ujian. Kalau yang terakhir itu persis belajar cara SMA. Jika sudah lulus, langsung lupa. 😀
Aku tidak mengerti secara detail srategi pembelajaran di universitas tempat mahasiswa tersebut. Tetapi dengan adanya pertanyaan seperti di atas maka jelas cara atau metoda pengajaran tentang mekanika teknik kepada mahasiswa tersebut adalah salah. Kenapa, karena dosennya memberikan sesuatu tanpa menjelaskan untuk apa sesuatu itu diberikan. Itulah mengapa aku pernah bercerita tentang nasehat seorang visitor BAN bahwa pengajar mata kuliah penting di semester pertama seharusnya menjadi tanggung jawab dosen senior. Senior di sini bukan dimaksud untuk dosen tua, bukan itu, tetapi dosen yang berpengalaman lama menggeluti materi tersebut sehingga diharapkan dari dianya akan tahu hal-hal yang tidak ada di buku teks yang relevan diberikan kepada mahasiswa.
Pembelajaran di perguruan tinggi berbeda dibanding pembelajaran di level sekolah menengah. Ingat jika di level SD, SMP atau SMA, adanya buku paket yang lengkap adalah sesuatu yang kesannya penting dibanding guru-gurunya. Bahkan terkesan bahwa gurunya boleh siapa saja, asalkan materi bukunya tepat. Jika konsep yang sama diterapkan di perguruan tinggi maka yang terjadi adalah seperti mahasiswa di atas. Dosen hanya berpedoman seperti apa yang tertulis di buku teks-nya. Tidak salah, tetapi ya akan muncul pertanyaan-pertanyaan di atas. Itu saja kalau muridnya sedikit aktif, ada juga murid yang apa-apa ditelan, dan nggak tahu kapan memakainya, kecuali hanya untuk lulus ujian. 🙂
Berbeda dengan belajar di sekolah menengah, dosen di tingkat perguruan tinggi adalah figur yang penting. Bahkan kualitas perguruan tinggi akan tergantung dari keberadaan figur penting tersebut. Ini terjadi khususnya pada perguruan tinggi yang berani menyebut dirinya sebagai research university. Karena dengan riset dan penelitian itulah maka suatu perguruan tinggi berani berbeda dibanding perguruan tinggi lainnya, yang umumnya hanya mengandalkan text book. Ini terjadi khususnya di universitas yang masih menyebut dirinya sebagai teaching university. Tetapi ingat, hanya research university itu saja yang akan menjadi rujukan kamajuan ilmu pengetahuan bagi universitas-universitas lainnya.
Di Indonesia, sebagian besar universitasnya masih berbentuk teaching university, jadi ketika kemarin ke Malaysia dan Taiwan memperkenalkan diri (studi banding), maka ketika pada presentasi, tempatku tidak banyak berkutik. Maklum, jika di sini dapat dengan bangga mempresentasikan fasilitas tempat perkuliahan di kampusnya, tetapi di sana, meskipun gedungnya juga tidak kalah besar dengan tempatku mengajar tetapi yang mereka tampilkan adalah hasil publikasi dosen-dosennya di bidang riset dan penelitian. Tapi, untunglah Jurusan Teknik Sipil UPH, meskipun masih relatif kecil, ada juga yang dapat ditampilkan. He, he, sedikit banyak aku juga turut menyumbang lho. 🙂
Jadi salah satu cara untuk melihat kualitas perguruan tinggi kamu, maka lihatlah publikasi dosen-dosen kamu. Sampai seberapa jauh jangkauannya. Ingat yang namanya dosen maka mereka tentu biasa untuk menulis, tetapi itu dilakukan hanya sekedar memenuhi KUM agar dapat naik jenjang. Itu juga berarti kontribusi keilmuan di lingkungannya yang lebih luas tidak menjadi tujuan utamanya. Jadi di Indonesia, ada juga dosen yang KUM-nya memenuhi persyaratan memperoleh profesor, tetapi nggak ada ilmu yang dapat disumbangkan. Biasanya kita menyebutnya profesor KUM (tapi ini bagi yang tahu saja, orang awam bisanya manggut-manggut saja dengan gelar formal yang mereka punyai).
Ok kita kembali ke masalah tentang materi mekanika teknik.
Apa sih yang ingin kita pelajari tentang mekanika teknik. Coba jawab dulu sebelum makalah ini berlanjut. Takut-takutnya tujuannya salah, jadi bisa-bisanya sampai akhirpun nggak kejawab jika salah. Apa hayo ?
Wah, menguji ya pak. Baik pak, belajar mekanika teknik itu khan belajar gaya dan lendutan, belajar persamaan keseimbangan, belajar Cremona, belajar Persamaan Tiga Momen atau Clayperon, juga Slope Deflection, juga Metoda Cross, juga bla-bla-bla, yang semacam itu lho pak. Pokoknya banyak sekali hitungan-hitungan. He, he, 100 khan pak !
Wah ternyata banyak juga yang bisa kamu ungkapkan tentang pelajaran mekanika teknik itu. Pusing juga ya kalau begitu. Padahal aku ini katanya salah satu dosen di Jurusan Teknik Sipil UPH yang diminta bertanggung jawab tentang materi tersebut. Padahal tahu sendiri khan, dosen di UPH itu sangat efisien. Ingat aku ini juga penanggung jawab mata kuliah Bahasa Pemrograman, juga mata kuliah Komputer Rekaya Struktur yang materinya aku jadikan buku SAP2000 itu, juga disuruh megang Struktur Baja I, II dan III, apalagi ya. O itu Fisika Mekanik, yaitu materi Mekanika Teknik untuk pemula. Apa nggak pusing kalau begitu.
He, he, pusing ya pak. Jadi dosen itu ?
Begitu ya kamu pikir. Jika pusing, kenapa masih bisa menulis di blog ini. Koq bisa. Ho, ho, ini jawabannya, blog ini adalah salah satu cara mengalihkan pusing. Jadi jika kamu membaca ini, maka bisa-bisa kebagian pusing. Karena terbagi-bagi itulah maka pusingku menjadi berkurang. 🙂
Menurutku, definisi mengapa belajar mekanika teknik adalah tidak sepanjang yang kamu kemukakan. Bagiku tujuannya hanya sederhana, yaitu untuk mengenal struktur dan mengetahui perilakunya ketika dibebani. Itu saja. Adapun metode-metode tadi adalah strategi yang dapat digunakan untuk mendapatkan tujuan itu. It’s simple.
Mengapa aku berpikir seperti itu. Karena selain aku dosen mekanika teknik klasik, aku juga juga dosen komputer rekayasa struktur, metode yang berbasis teknologi komputer. Karena aku bisa dua-duanya maka aku dapat memilih metode-metode cara klasik yang masih diperlukan agar dapat digunakan untuk mengenal struktur dengan relatif sederhana dan optimal.
Jika kamu rajin membaca blog ini, dan menemukan hal-hal dimana aku menceritakan tentang struktur, baik itu gedung atau jembatan atau hal lain, khususnya perangkat pemikul beban dan ketika aku menceritakannya, maka semuanya itu dalam kerangka cara berpikir dan berlogika yang mengandalkan mekanika teknik. Tanpa itu semua maka tulisanku ini semua hanya tulisan fiksi
Jadi setiap kamu belajar tentang mekanika teknik, kamu harus selalu kaitkan dengan kasus nyata, harus dicari relevansinya antara teori yang kamu pelajari dengan kenyataan.
Untuk mengenal maka tentu kamu perlu mengetahui sebanyak mungkin struktur-struktur yang ada. Dalam dunia nyata, maka jelas itu adalah sangat terbatas, misalnya saja konstruksi jembatan di Jawa sebagian besar hanya mengandalkan struktur simple beam, suatu sistem struktur yang paling sederhana yang dipelajari di semester satu ketika jadi mahasiswa. Padahal sistem struktur itu banyak sekali, itulah mengapa kita dibuku-buku mekanika teknik disajikan banyak sistem struktur.
Meskipun banyak, tetapi kita tidak boleh belajar dengan menghapalkannya. Kenapa, karena yang perlu kita pahami adalah perilaku sistem strukturnya. Itu bisa karena perilaku mekanik dari sistem struktur tersebut telah dirasionalisasi secara logis sebagai metode-metode yang diajarkan dalam mekanika teknik itu.
Misalnya dari suatu sistem jembatan, kita bisa tahu bagaimana sistem strukturnya, apakah termasuk sistem balok sederhana (simple beam) atau bukan. Itu terjadi pada waktu mengalihkan kasus nyata ke bentuk model struktur, yang nantinya akan kita analisis. Coba lihat ini contoh real sbb:
Apakah kasus di atas dapat dikaitkan dengan mekanika teknik. Karena jembatan pada kasus di atas jika tidak benar cara masang atau pembebanannya maka jembatan dapat rubuh, dan itu berarti berkaitan dengan masalah kekuatan dan kekakuan maka tentu bisa kita kaitkan dengan mekanika teknik. Bagaimana caranya. Langkah pertama adalah membuat model struktur dari sistem jembatan di atas. Bentuk model yang mana yang tepat kita gunakan, apakah dalam hal ini pegangan (railing) perlu kita masukkan dalam model, juga orangnnya, atau bagaimana. Jika pada pelajaran mekanika teknik, yang membahas jembatan atau balok maka kita mengenal yang disebut sebagai sendi dan rol, maka untuk kasus di atas mana , koq tidak kelihatan.
Proses mengubah dari real ke model struktur adalah sangat penting. Salah memilih model struktur yang digunakan maka proses selanjutnya, meskipun sudah menggunakan komputer sekalipun akan salah. Memang tidak gampang ini. Tetapi ini adalah bagian penting dalam pembelajaran mekanika teknik. Jika ini juga selalu diungkapkan dalam pembelajaran maka minimal dapat diketahui apa gunanya mekanika teknik dan mengapa perlu kita mempelajarinya.
Baik untuk kasus jembatan di atas maka model struktur yang dapat kita gunakan adalah sistem balok sederhana atau simple-beam. Tahu khan bentuknya :
Gambar 2. Model struktur “Simple Beam” dan perilaku ketika dibebani
Bisakah anda mendapatkan alasan mengapa bentuk real pada Gambar 1 harus diubah menjadi model struktur pada Gambar 2.
Yah, betul. Model struktur adalah penyederhanaan kasus real sedemikian sehingga metode atau cara yang telah kita pelajari di materi mekanika teknik dapat digunakan untuk memprediksi perilaku struktur tersebut. Bentuk model tersebut yaitu simple beam kita pilih karena dengan model tersebut pada kasus-kasus sebelumnya telah berhasil diidentifikasi dan diprediksi kekuatan dan kekakuannya. Keyakinan bahwa itu benar jelas diperlukan oleh kita ketika memilih model simple beam tersebut. Keyakinan tersebut bisa diperoleh dari membaca buku-buku tentang mekanika teknik atau kalau masih belum yakin maka dapat dikerjakan sendiri seperti misalnya membuat eksperimental.
Lho eksperimental perlu pak.
Lha iya. O iya aku belum pernah cerita ya bahwa untuk memprediksi perilaku struktur yang dibebani maka ada dua cara , cara pertama adalah dengan cara analitis yaitu ilmu mekanika teknik itu misalnya, sedangkan cara kedua adalah dengan eksperimental atau disebut cara empiris. Ketika suatu rencana jembatan diwujudkan (dibangun) dan kemudian dibebani maka itu adalah cara empiris yang paling sederhana. Jadi intinya, sudah diperoleh bukti-bukti empiris sebelumnya bahwa pemilihan kasus real di atas ternyata dapat diwakili pemodelan strukturnya sebagai simple beam.
Tapi pak, kalau melihat bentuk jembatan real pada Gambar 1, mana rol-nya dan mana sendi-nya. Itu di Gambar 2 khan terdapat sendi-rol. Koq bisa ya pak.
Dapat menjelaskan mengapa pada model ada rol-sendi adalah penting. Karena bagaimanapun yang namanya model struktur secara visual belum tentu sama miripnya dengan struktur real. Ingat secara visual lho. Tetapi untuk yang lain tentu harus ada kemiripan, dalam hal ini adalah perilaku deformasi yang terjadi.
O ya, perilaku balok sederhana jika dibebani seperti pada kasus di Gambar 2 adalah melendut. Agar dapat melendut seperti Gambar 2 di atas, maka pada bagian tumpuannya harus dapat mengalami rotasi, tetapi tidak mengalami perpindahan dalam arah vertikal. Betul nggak.
Tumpuan yang bisa berotasi dan tidak mengalami perpindahan arah vertikal pada mekanika teknik apa hayo. Itu adalah model tumpuan rol. Tapi apakah kalau begitu tumpuannya rol-rol. Coba perhatikan kembali jembatan di Gambar 1, apakah jembatan dimungkinkan untuk bergeser pada arah horizontal. Jelas tidak khan. Adanya berat jembatan dan juga gesekan antara kayu jembatan dan tepi jembatan ternyata mencukupi bekerja sebagai penahan agar jembatan tidak bergeser ke samping (horizontal). Jadi kalau modelnya rol-rol jelas salah, karena kalau rol-rol maka jembatan bisa bergeser ke samping, padahal kenyataannya tidak demikian. Jadi kalau begitu kita pilih sendi-rol agar sesuai dengan kondisi real, yaitu tidak mengalami pergerakan ke samping dan vertikal di tumpuannya. Apalagi jika yang kita pentingkan dalam pemodelan tersebut hanya perilaku baloknya saja.
Selanjutnya setelah membuat pemodelan di atas, maka adalah memprediksi beban-beban yang bekerja di atasnya, apa saja. Jelas, berat sendiri balok perlu diperhitungkan, dalam hal ini sebagai beban merata. Lalu orang yang berjalan di atas sebagai beban terpusat. Ini hitungannya dengan cara mekanika teknik.
Gambar 3. Tabel hitungan mekanika teknik model balok dengan beban terpusat
Pada balok sederhana di atas ketika dibebani terpusat maupun merata akibat berat sendiri dapat kita ketahui gaya-gayanya yang bekerja dengan metode mekanika teknik di atas. Dari formula tersebut besarnya gaya ditentukan oleh parameter L, yang merupakan bentang jembatan (diukur dari jarak tumpuannya). Dari situ dapat diketahui, mengapa semakin besar bentang jembatan tersebut suatu penampang kayu (balok) menjadi tidak kuat. Parameter L merupakan fungsi kuadrat, pantas !
Kira-kira begitu salah satu guna mekanika teknik untuk memprediksi perilaku mekanik dari balok jembatan di atas. Wah jadi panjang banget ya. Padahal ini baru pemodelan dan perhitungan gaya-gaya, belum tegangan pada kayu bulat. Namanya saja penulis, jadi kalau mau buat artikel panjang . . siapa takut. Gini dulu aja ya, nanti di lanjut.
The Work of Wiryanto Dewobroto 
Tinggalkan komentar