Pengertian, Rumus dan Macam-macam Jenis Pesawat Sederhana Katrol beserta Contohnya

Pembahasan kali ini adalah tentang pesawat sedehana katrol, pengertian katrol, rumus katrol, gambar katrol, macam-macam katrol, jenis jenis katrol, contoh pesawat sederhana katrol, Contoh soal tentang katrol, katrol tetap, katrol bebas, katrol majemuk, katrol bergerak dan sistem katrol (takal).

Pengertian Katrol

Seperti halnya tuas, katrol adalah salah satu pesawat sederhana yang digunakan untuk mempermudah pekerjaan manusia. Katrol dibedakan menjadi 3 macam, yaitu katrol tetap, katrol bergerak, dan katrol gabungan atau sistem katrol.

a. Katrol tetap

Katrol tetap adalah katrol yang letaknya tetap. Pada katrol tetap berlaku rumus tuas w lb = F lk. Karena lengan beban sama dengan lengan kuasa (lb = lk) maka gaya kuasa sama dengan beban yang diangkat, dirumuskan sebagai berikut.

F = w

F = gaya kuasa
w = berat beban

Keuntungan mekanik katrol tetap dirumuskan sebagai berikut.

KM = W/F = Ik/Ib = 1

KM = keuntungan mekanik katrol
w = berat benda (N)
F = gaya kuasa (N)
lk = lengan kuasa (m)
lb = lengan beban (m)

Peralatan sehari-hari yang menggunakan katrol tetap, contohnya kerekan air sumur. Adakah peralatan di rumahmu yang menggunakan katrol tetap?

Contoh Soal tentang Katrol Tetap

Seseorang mengangkat balok kayu yang beratnya 200 N setinggi 4 m. Berapa besar gaya yang diperlukan untuk mengangkat balok kayu dan usaha yang dilakukan orang tersebut pada balok kayu?

Pembahasan

Diketahui:
w = 200 N
s = h = 4 m

Ditanya:
F = ...?
W = ...?

Jawab:

Keuntungan mekanik katrol tetap = 1
KM = W/F
F = W/KM
   = 200 N/1 = 200 N

Besar gaya untuk mengangkat balok kayu 200 N.
W = F s
= 200 N x 4 m
= 800 Nm = 800 J
Jadi, besar usaha yang dilakukan pada balok kayu adalah 800 J.

Gambar: Macam-macam Jenis Katrol

b. Katrol bergerak

Disebut katrol bergerak karena katrol dapat bergerak bebas. Beban digantungkan pada bagian poros atau sumbu katrol dan dihubungkan dengan tali. Seperti pada katrol tetap, pada katrol bergerak juga berlaku rumus sebagai berikut.

w lb = F lk

Panjang lengan kuasa dua kali panjang lengan beban (lk = 2lb) atau Ik/Ib = 2
Dengan demikian, keuntungan mekanik katrol bergerak secara matematis dirumuskan sebagai berikut.

KM = Ik/Ib = W/F = 2 atau F = 1/2 W

Contoh Soal tentang Katrol Bergerak

Seorang anak mengangkat batu bata dengan menggunakan katrol bergerak. Jika gaya yang digunakan sebesar 125 N, berapa berat beban yang dapat diangkat?

Pembahasan
Diketahui: F = 125 N
Ditanya: w = ...?

Jawab:
Keuntungan mekanik katrol tetap = 2
KM = w/f
w = KM F
= 2 x 125 N
= 250 N
Jadi, beban yang dapat diangkat anak tersebut sebesar 250 N.

c. Sistem katrol (takal)

Sistem katrol tersusun dari beberapa katrol. Sistem ini digunakan untuk mengangkat beban-beban yang sangat berat. Misalnya, untuk mengangkat kerangka jembatan atau mengangkat mobil rusak. Keuntungan mekanik sistem katrol dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut.

KM = w/f = n

n = jumlah katrol

Sistem katrol pada gambar di samping tersusun dari empat katrol. Berapakah keuntungan mekanik sistem katrol tersebut?

Contoh Soal tentang Sistem Katrol

Sebuah takal (sistem katrol) digunakan untuk mengangkat batu seberat 600 N. Jika takal itu tersusun dari 4 katrol, berapakah
a. keuntungan mekanik takal;
b. gaya tarik yang diperlukan untuk mengangkat batu?

Pembahasan

Diketahui:
w = 600 N
n = 4

Ditanya:
a. KM = ...?
b. F = ...?

Jawab:
a. KM = n = 4
Jadi, keuntungan mekanik takal adalah sebesar 4.
b. KM = w/f

F = w/KM
   = 600 N/4
   = 150 N

Jadi, gaya yang digunakan untuk mengangkat batu tersebut sebesar 150 N.

Baca juga: Pesawat Sederhana Roda Berporos

Share this post