Menyelesaikan Masalah dalam Engineering

Kali ini saya tidak akan membahas tentang BBM(akhirnya).Melainkan kali ini saya ingin berbagi sedikit tips cara mengerjakan suatu permasalahan dengan metode yang diajarkan Bapak Soni yaitu suatu metode yang disebut sebagai need-know-how-solve method .

Langkah-langkah dari metode tersebut adalah:

1. Need: Mengetahui apa yang harus dijawab
2. Know:Apa yang diketahui dari suatu masalah
3. How:Memodelkan dan menjelaskan suatu bentuk penyelesaian
4. Solve:Melakukan perhitungan untuk mendapatkan jawaban
5. Check:Mengecek kembali ketepatan jawaban , jika dibutuhkan

Sebagai penjelas bagaimana metode ini digunakan,saya akan memberikan 3 contoh soal yang penyelesaiannya dapat menggunakan  need-know-how-solve method tersebut.

Persoalan 1
Seorang investor agroindustri di Sumatera ingin membeli
lahan perkebunan seluas mungkin dengan ukuran
bujursangkar. Modal investasinya adalah 320 juta rupiah.
Harga lahan dan pengerjaannya adalah 1 Milyar per hektar.
Biaya konstruksi pagar batas lahan adalah 1 juta rupiah per
100 meter. Berapa besar ukuran lahan yang dapat dibeli?
Need:Ukuran tanah yang dapat dibeli investor tersebut.
Know:Modal yang dimiliki investor tersebut adalah 320 juta rupiah.Sedangkan biaya konstruksi pagar batas lahan adalah 1 juta rupiah per 100 meter,dan biaya  lahan itu sendiri 1 miliyar per hektarnya.
How:Karena lahan yang akan dibeli berbentuk bujur sangkar, kita misalkan x=panjang sisi dalam meter.Maka kita dapat mengetahui:

Biaya Lahan(BL)=1.000.000.000x²   /10.000=100.000x²            Biaya Pagar(BP) =4(10.000x)

Dan karena total biaya dibatasi oleh modal,maka didapat persamaan :

320.000.000=100.000x² + 40.000x

Solve: 320.000.000=100.000x² + 40.000x
Maka persamaan di atas dapat disederhanakan menjadi 32.000=10x² + 4x ,kemudian diperoleh solusi bahwa: x=56,37 atau x= -56,77
Ukuran tanah yang  dibeli tidak mungkin bernilai dibawah nol(negatif).Untuk memudahkan pembelian tanah,maka jawaban dibulatkan.Ukuran tanah yang harus dibeli adalah 56x56 meter.

Persoalan 2
Kabel baja vertikal digunakan untuk menyangga bagian
jalan dalam sebuah konstruksi jembatan gantung. Salah
satu kabel vertikal yang panjangnya 4,00 m digunakan untuk
menyangga beban 20,0 ton. Akibat beban tersebut, kabel
baja bertambah panjang 20,0 cm. Jika beban yang sama
disangga oleh kabel baja jenis yang sama dengan panjang
8,00 m. berapa besar pertambahan panjangnya ?
Need:Pertambahan panjang kabel yang diberi suatu beban
Know:Kabel memiliki panjang 8 meter,sedangkan beban memiliki massa 20 ton.Beban yang sama ketika disangga oleh kabel dengan panjang 4 meter,mengakibatkan pertambahan panjang 20 cm.
How:Data yang diberikan kurang lengkap jika kita ingin mencari jawaban dengan suatu rumus. Namun kita dapat membayangkan bahwa semakin panjang kabel dengan jenis yang sama,diberi beban yang sama,maka pertambahan panjangnya juga akan makin besar.
Solve: Maka dari data yang diberikan,jika Panjang kabel 4 m dimisalkan x, menghasilkan pertambahan panjang 20 cm dapat ditulis: x -----> 20 cm
Panjang kabel 8 m = 2x , maka pertambahan panjangnya: 2x -----> 40 cm
Jadi,pertambahan panjang kabel 8 meter saat menyangga beban 20 ton adalah sekitar 40 cm.

Persoalan 3
Berapa jumlah kios cukur rambut pria (barbershop) di
kota Bandung (jumlah penduduk sekitar 2,5 juta jiwa) ? 
Need:Jumlah kios cukur rambut pria di Kota Bandung
Know:Jumlah penduduk Kota Bandung sebanyak 2,5 juta jiwa.
How:Kita hanya mendapat data berupa jumlah penduduk Kota Bandung,maka jawaban ini hanyalah spekulasi yang dibuat selogis mungkin.Anggap saja bahwa setengah dari penduduk tersebut,yakni 1,25 juta orang adalah laki-laki.Seorang laki-laki biasanya mencukur rambutnya 8 kali dalam setahun.Satu kali potong rambut bisa memakan waktu 30 menit,dan biasanya dalam satu kios ada 2 tukang cukur rambut.Sebuah kios biasa buka dari pagi sampai sore,anggap saja 10 jam (pukul 08.00-18.00).
Solve:Dari data di atas,didapat bahwa dalam setahun,dibutuhkan jasa tukang cukur sebanyak:

1,25 juta x 8 =10 juta kali

Sedangkan jasa tukang cukur yang tersedia dalam setahun  dapat dihitung sebagai:

2 (orang) x 10 (jam) x 2 x Jumlah kios x360(Jumlah hari)= 14.400JK

Maka jumlah kios yang dibutuhkan dapat dicari dengan membagi kebutuhan jasa dengan jumlah jasa yang tersedia

Jumlah Kios = 10.000.000 : 14.400 =694,444 (harus dibulatkan)

Jadi,jumlah kios yang dibutuhkan adalah 694 kios.


Sekian contoh yang saya dapat berikan.Jika dilihat di atas sebenernya metode ini sama saja dengan metode pengerjaan soal yang biasa,hanya saja metode ini lebih memperhatikan sisi perumusan masalah yang baik dan benar.Oleh karena itu,metode ini menurut saya tidak ada salahnya jika saudara-saudara gunakan dalam mencari solusi suatu masalah,karena dapat melatih logika dan kemampuan berpikir.

Terima Kasih atas perhatiannya,mohon maaf jika ada kesalahan atau typo.
Sumber:
Bahan Kuliah Pak Soni
Kosky et al.2010.Exploring Engineering.2nd edition.California:Academic Press.