Katrol

Seringkali kita melihat pekerja bangunan yang sedang mengerjakan bangunan bertingkat menggunakan katrol untuk mempermudah mengangkat bahan dari bawah menuju ke atas. Katrol tergolong ke dalam salah satu pesawat sederhana (alat sederhana yang dipergunakan untuk mempermudah pekerjaan manusia).

Katrol dapat dibedakan menjadi tiga jenis yaitu katrol tunggal tetap (katrol tetap), katrol tunggal bebas (katrol bebas) dan katrol takal.

Katrol Tunggal Tetap

Katrol tunggal tetap adalah katrol yangs sering kita jumpi dalam kehidupan sehari-hari. Sumur dengan timba, tiang bendera, dan pekerja bangunan sering memanfaatkan katrol tunggal tetap ini. Perhatikan gambar berikut.
Katrol tetap
Keterangan
A = titik tumpu
AC = lengan kuasa 
AB = lengan beban 

Dari gambar tersebut tampak lengan beban memiliki panjang yang sama dengan lengan kuasa. Sehingga, keuntungan mekanik dari katrol tunggal tetap tersebut dapat dihitung seperti berikut. 

Keuntungan mekanik (KM) adalah perbandingan antara beban dan gaya yang dikeluarkan. Secara sistematis, KM = W : F 

KM = W : F = lb : lk = AB : AC = 1 

Karena panjang lengan kuasa sama dengan lengan beban maka keuntungan mekanik katrol tunggal tetap adalah 1. 

Contoh soal

Wayan mengangkat sebuah beban dengan berat 300 N dengan menggunakan katrol tunggal tetap. Hitunglah gaya yang dikeluarkan oleh Wayan! 

Penyelesaian 
KM = W : F 
1 = 300N : F 
F = 300N : 1
F = 300N
Dari hasil tersebut, gaya yang harus dikeluarkan Wayan adalah 300N. 

Ternyata penggunaan katrol tunggal tetap tidak mengurangi gaya yang harus dikeluarkan. Hal ini tampak dari benda yang memiliki berat 300 N, harus kita angkat dengan menggunakan gaya sebesar 300N juga. Jika katrol tunggal tetap tidak mengurangi gaya yang harus kita keluarkan, mengapa orang-orang merasa lebih mudah mengangkat beban dengan katrol ketimbang tidak menggunakan katrol? Jawabannya adalah karena gaya yang kita keluarkan searah dengan gaya gravitasi Bumi. Dibandingkan tidak menggunakan katrol, dimana kita harus mengeluarkan gaya berlawana arah dengan Bumi.

Katrol Tunggal Bebas 

Perbedaan katrol tunggal tetap dengan katrol tunggal bebas adalah terletak pada posisi katrol. Pada katrol bebas, posisi katrol dapat berpindah, sedangkan katrol tunggal tetap tidak dapat berpindah. Perhatikan gambar berikut.
Katrol bebas

Berbeda dengan katrol tunggal tetap, titik tumpu katrol tunggal bebas adalah di titik C. Sehingga,
AC = lengan beban 
BC = lengan kuasa

Lengan kuasa beban dua kali lebih panjang dari pada lengan beban (perhatikan AC dan BC). Sehingga keuntungan mekanik katrol tunggal bebas dapat dihitung seperti berikut.
KM = W : F = lk : lb = BC : AC
oleh karena panjang BC = 2 x AC, maka
KM = 2AC : AC = 2

Contoh soal 
Ketut mengangkat sebuah beban dengan berat 600 N dengan menggunakan katrol tunggal bebas. Tentukan gaya yang harus dikeluarkan Ketut!

Penyelesaian 
KM = W : F
2 = 600 N : F
F = 600 N : 2
F = 300 N
Jadi gaya yang harus dikeluarkan Ketut adalah 300 N.

Katrol Takal 

Katrol takal adalah katrol yang tersusun atas dua atau lebih katrol. Perhatikan gambar di bawah ini! 
Pada gambar tersebut, tampak katrol takal yang tersusun atas empat buah katrol. Keuntungan Mekanik dari katrol takal adalah sejumlah katrol yang digunakan untuk menyusun katrol tersebut. Misalkan keuntungan mekanik katrol pada gambar tersebut adalah 4 (karena tersusun atas empat buah katrol).

Contoh soal
Putu mengangkat sebuah beban dengan menggunakan katrol takal yang tersusun atas 3 katrol. Jika berat beban 900 N, hitunglah gaya yang dikeluarkan Putu! 

Penyelesaian 
Karena katrol takal tersebut tersusun atas tiga buah katrol, maka keuntungan mekanik katrol tekal
tersebut adalah 3. 
KM = W : F 
3 = 900 N : F 
F = 900 N : 3 
F = 300 N 
Jadi, gaya yang harus dikeluarkan oleh Putu adalah 300N

1 Komentar untuk "Katrol"

Iklan Atas Artikel

Iklan Tengah Artikel 1

Iklan Tengah Artikel 2

Iklan Bawah Artikel