Satu suara “Krek”, Dua Tegangan Gaya, Lima Puluh Lima Saksi.

Hari itu saya masuk kelas seperti biasa. Materi sudah siap, students sudah duduk rapi, dan tidak ada indikasi bahwa akan terjadi sebuah eksperimen mekanika material secara live.

Saya mulai mengajar sambil berjalan mengelilingi kelas. Beberapa kali berpindah posisi, berputar menghadap papan tulis, lalu Kembali ke tengah ruangan. Singkatnya, saya memperlakukan sepatu hak tinggi tersebut sebagaimana seorang dosen memperlakukan sepatu saat sedang semangat belajar.

Lalu terdengar suara yang tidak asing bagi siapapun yang pernah merakit, atau lebih tepatnya merusak sesuatu.

“Ceklek.”

Dalam hitungan detik, satu kelas langsung menoleh.

Sementara students masih berusaha memahami apa yang terjadi, saya sudah sampai pada kesimpulan teknis:

“Akhirnya patah juga.”

Dan benar saja. Kegagalan struktural kali ini menimpa sepatu hak tinggi sebelah kanan saya yang tidak berdosa, hanya lelah.

Dari sudut pandang engineering, sepatu hak tinggi sebenarnya adalah komponen yang menarik. Selain menerima gaya tekan akibat berat tubuh, sepatu hak tinggi juga menerima gaya geser (shear force) saat pemakainya berjalan atau berputar. Ternyata ada rumusnya lho, terjabarkan di Gambar 1.

Gambar 1. Reka Diagram Benda Bebas Sepatu pada Peristiwa Tersebut.

Di mana σtekan adalah tegangan tekan (Pa), Ftekan adalah gaya tekan (N), dan A adalah luas penampang yang tertekan (m2). Ftekan sangat dipengaruhi oleh massa badan pengguna (m), sedangkan gravitasi (g) tetap berdampak setiap pengguna berjalan karena perubahan ketinggian dan pusat massa hak sepatu, walaupun dampaknya sangat kecil.

Pada kasus yang sama, τ adalah tegangan geser (Pa), Fgeser adalah gaya geser (N) yang ditentukan oleh besarnya gaya akibat gerakan yang ada pada saat itu dan gaya gesek kinetik (Fgesek, kinetik) antara hak sepatu dengan lantai. Gaya gesek dengan lantai ini selalu ada setiap saat, namun koefisien gesek (μ) akan berubah dari koefisien gesek statis menjadi koefisien gesek kinetik (μk) ketika pengguna berjalan, karena adanya gesekan akibat gerakan aktif.

Kombinasi pembebanan antara σtekan dan τ dapat menghasilkan konsentrasi tegangan pada titik tertentu hingga akhirnya material mengalami kegagalan.

Final Verdict:

Hal yang paling menarik bukanlah patahnya hak sepatu, melainkan respons setelahnya.

Sebagian students terlihat kaget, Sebagian lain ada yang ikut panik. Untung tidak ada yang tertawa, atau saya kurang tahu juga jika ada yang sedang menahan tawa saat itu.

Sementara saya memilih meminggirkan bagian sepatu yang patah dengan kaki dan melanjutkan mengajar seolah tidak terjadi apa-apa, dan secara mental berkata kepada sepatu itu: “kita bicara mengenai kegagalan strukturalmu setelah kelas ini berakhir.”

Dari kejadian ini, dapat disimpulkan bahwa kegagalan struktural tidak hanya dapat terjadi pada mesin, tetapi juga dapat terjadi pada produknya – dalam kasus ini, bila alas kaki zaman sekarang sudah dibuat dengan machining. Namun berbeda dengan pengujian laboratorium yang biasanya dilakukan secara terkontrol, eksperimen kali ini dilaksanakan secara spontan dengan sekitar 55 orang saksi.