https://www.perangkatajar.my.id/

A. Konsep Katrol

Katrol adalah salah satu jenis pesawat sederhana berpentuk silender berporos putar yang digunakan untuk mengangkat atau menurunkan beban dengan bantuan tali.

Konsep katrol didasarkan pada prinsip dasar bahwa menggunakan katrol dapat mengurangi gaya yang diperlukan untuk mengangkat beban.

Prinsip kerja katrol adalah dengan memanfaatkan perubahan arah gaya gravitasi. Ketika beban diikatkan pada tali dan ditarik ke atas, gaya gravitasi beban akan bekerja menarik beban ke bawah. Namun, dengan menggunakan katrol, gaya gravitasi beban dapat diubah arahnya sehingga beban dapat diangkat ke atas dengan lebih mudah.

Dalam penggunaan katrol, semakin banyak jumlah katrol yang digunakan, semakin besar pengurangan gaya yang diperlukan untuk mengangkat beban.

Selain mengurangi gaya yang diperlukan untuk mengangkat beban, katrol juga memungkinkan untuk mengubah arah gaya yang diperlukan. Misalnya, jika beban ditarik ke samping, katrol dapat mengubah arah gaya menjadi vertikal sehingga beban dapat diangkat ke atas.

Dengan demikian, katrol sebagai pesawat sederhana memiliki peran penting dalam memudahkan pengangkatan beban dengan mengurangi gaya yang diperlukan dan mengubah arah gaya.

Konsep ini dapat diterapkan dalam berbagai situasi, seperti pengangkatan barang berat di industri, penggunaan tali tambang, atau penggunaan katrol pada alat-alat berat.

B. Jenis-Jenis Katrol

Katrol terdiri dari beberapa jenis, yaitu katrol tetap, katrol bebas, dan katrol rangkap $(majemuk)$.

Katrol tetap adalah katrol yang terpasang pada suatu titik yang tetap, katrol bebas adalah katrol yang dapat bergerak atau digerakkan, sedangkan katrol majemuk adalah sununan rangkaian dari beberapa katrol.

1. Katrol Tetap

Katrol tetap adalah katrol yang terpasang pada satu titik. Umumnya katrol ini tidak dapat dipindah-pindah. Katrol tetap diperlihatkan seperti gambar berikut :

Katrol tetap memiliki keuntungan mekanis $(KM=1)$, sehingga F = W, dengan kata lain bahwa diperlukan gaya untuk mengangkat suatu beban sebesar berat beban tersebut.

Meskipun katrol tetap secara mekanis tidak menguntungkan, namun dengan adanya katrol arah berat beban bisa diubah arahnya sehingga lebih mudah Ketika memindahkan benda.

Contoh Kasus :

Jika sebuah beban 500 N diangkat dengan menggunakan katrol tetap oleh seorang pekerja, maka pekerja tersebut harus mengeluarkan tenaga dengan besar gaya 500 N juga.

2. Katrol Bebas

Katrol bebas adalah katrol yang dapat bergerak atau digerakkan. Katrol bebas diperlihatkan seperti gambar berikut :

Katrol bebas memiliki keuntungan mekanis $(KM=2)$, sehingga F = ½ W, dengan kata lain bahwa diperlukan gaya untuk mengangkat suatu beban setengah berat beban tersebut atau berat beban yang dapat diangkat adalah 2 kali lebih besar dari gaya yang dapat diberikan.

Contoh Kasus :

Kasus 1

Jika sebuah beban 500 N diangkat dengan menggunakan katrol bebas oleh seorang pekerja, maka pekerja tersebut harus mengeluarkan tenaga dengan besar gaya 250 N.

Kasus 2

Jika seorang pekerja dapat mengangkat beban 500 N tanpa katrol, maka dengan katrol bebas pekerja tersebut dapat mengangkat beban 1000 N.

3. Katrol Rangkap/Majemuk

Katrol majemuk adalah sununan rangkaian dari beberapa katrol. Katrol majemuk diperlihatkan seperti gambar berikut:

Katrol majemuk memiliki keuntungan mekanis (KM=jumlah katrol yang digunakan atau KM=jumlah tali yang menggantung pada katrol) sehingga F = W/KM, dengan kata lain bahwa besar gaya F yang diperlukan untuk mengangkat suatu beban, sebesar berat beban dibagi dengan kuntungan mekanis katrol tersebut.

Contoh Kasus :

Kasus 1

Jika sebuah beban 600 N diangkat dengan menggunakan katrol majemuk menggunakan 3 katrol $(3\;tali\;yang\;menggantung)$ oleh seorang pekerja, maka pekerja tersebut cukup mengeluarkan tenaga dengan besar gaya 200 N.

Kasus 2

Jika seorang pekerja dapat mengangkat beban 500 N tanpa katrol, maka dengan menggunakan katrol majemuk menggunakan 3 katrol $(3\;tali\; yang\; menggantung),$ pekerja dapat mengangkat 1500 N.

Soal :

1. Perhatikan gambar!