Rumus Katrol Tetap, Bergerak, dan Majemuk + Contoh Soal

Posted on

Rumusrumus.com kali ini akan membahas tentang katrol, meliputi rumus katrol, maupun pengertian katrol nya, juga akan membahas tentang jenis-jenis dan macam – macam katrol tersebut

Pengertian Katrol

Katrol ialah roda ataupun cakram pejal yang berputar pada porosnya, dan dilewati sebuah rantai ataupun tali. salah satu Ujung untuk menarik dan ujung satu lainya adalah letak beban. Roda yang tepi kanan dan kirinya dibuat lebih tinggi dari bagian tengah agar tali bisa dipasang dan bergerak sepanjang badan roda tersebut.

Katrol sering sekali digunakan dalam kehidupan manusia karena bisa memudahkan pekerjaan misal, untuk mengangkat benda yang berat. Pada prinsipnya kerja katrol lebih mirip dengan tuas (pengungkit) yang bertujuan untuk mengangkat benda dengan gaya sekecil mungkin. dan katrol sudah ditemukan dan digunakan sekitar 250 tahun sebelum masehi.

Macam – Macam Katrol

Jenis ataupun macam katrol berdasarkan susunannya itu terbagi menjadi dua, katrol tetap (fixed pulley) dan katrol bergerak (movable pulley). masih ada satu lagi yaitu katrol majemuk. tetapi katrol majemuk pada prinsipnya hanya gabungan dari katrol tetap dan katrol bergerak.

1. Katrol Tetap

Seperti pada namanya yang disebut katrol “tetap” ialah katrol yang tetap pada tempatnya, katrol tersebut tidak berpindah tempat dalam penggunaannya. Contoh paling mudah sobat temui adalah kerekan sumur untuk lebih memudahkan pengertian tentang katrol tetap, simak gambar di bawah

katrol tetap
katrol tetap

Perhatikan, kita bisa melihat katrol sebagai sebuah tuas dengan titik tumpu O atau diebut pusat katrol, titik beban B, sedang titik kuasa A. Dari hal ini bisa bilang OB sebagai lengan beban, O sebagai titik tumpu, dan OA sebagai lengan kuasa.

Seperti telah pelajari pada tuas, keuntungan mekanis itu sama dengan perbadingan lengan kuasa dengan lengan beban. maka besarnya keuntungan mekanis pada katrol tetap OA/OB = 1 dengan OA dan OB masing-masing ialah jari-jari katrol.

Kalau keuntungan mekanisnya 1 sama saja dong dengan tidak ada keuntungan? Memang benar, katrol tetap tidak mengecilkan gaya yang diperlukan untuk mengangkat sebuah beban. Gaya yang diperlukan masih sama dengan berat benda tersebut.

Tetapi hal yang bisa dilakukan oleh katrol tetap ialah merubah arah gaya yang harus dilakukan. Ketika memakai kerekan sumur terasa lebih mudah karena kita “menarik ke bawah” bukan “menarik ke atas”. Dengan menarik ke bawah kita dibantu oleh berat tubuh kita sendiri.

Rumus Katrol Tetap

F = w

Keterangan :

  • F = Gaya Kuasa
  • w = Berat Beban

Keuntungan menggunakan mekanik katrol tetap ini dapat dirumuskan :

KM = W/F = Ik/Ib = 1

Keterangan :

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

Untuk contoh penggunaan katrol tetap pada peralatan sehari-hari adalah kerekan / timbaan air sumur, Jika masih menggunakan sumur tradisonal maka peralatan ini masih sering ditemukan di rumah anda.

Contoh Soal Katrol Tetap

Budi mengangkat sebuah balok kayu dengan beratnya 100 N setinggi 2 m. Hitunglah berapa besar gaya yang diperlukan budi untuk mengangkat balok kayu dan usaha yang dilakukan pada balok kayu tersebut ?

Jawaban

Diketahui :

  • w = 200 N
  • s = h = 4 m

Ditanya :

  • F = …?
  • W = …?

Penyelesaian :

Keuntungan mekanik katrol tetap = 1
KM = W/F
F = W/KM
= 100 N/1 = 100 N

Besar gaya yang diperlukan untuk mengangkat balok kayu itu 100 N

W = F s
= 100 N x 2 m
= 200 Nm = 200 J

Jadi, besar usaha yang dilakukan pada balok kayu adalah 200 J

2. Katrol Bergerak

katrol bergerak
katrol bergerak

Katrol bergerak ialah katrol dengan salah satu ujung tali terikat pada tempat yang tetap dan ujung yang lain ditarik ke atas pada sebuah gaya. Benda yang akan diangkat digantungkan pada poros katrol hingga besar beban total ialah berat katrol ditambah dengan berat beban benda. Contoh dari katrol bergerak seperti pada penarik peti atau barang di pabrik-pabrik besar

Rumus Katrol Bergerak

Pada katrol bergerak, jarak A ke B (diameter katrol) merupakan lengan kuasa (Lk) dan jarak O ke B adalah lengan beban (Lb). maka keuntungan mekanis dari katrol bergerak ialah

LK / LB = 2 / 1 = 2

Lk (diameter) = 2 LB (jari-jari)

atau dapat juga dirumuskan sebagai berikut :

KM = Ik/Ib

W/F = 2 atau F = 1/2 W

Jadi besarnya keuntungan mekanis pada katrol bergerak yaitu 2. Jika berat benda yang digantungkan adalah 100 N maka untuk mengangkatnya dengan katrol bergerak cukup dengan gaya 50 N saja.

Contoh Soal Katrol Bergerak

Angga mengangkat sebuah batu menggunakan katrol bergerak. Jika gaya yang angga gunakan sebesar 100 N, berapa kah berat beban yang dapat diangkat oleh angga ?

Jawaban :

Diketahui:

  • F = 125 N

Ditanya:

  • w = …?

Penyelesaian :

Keuntungan mekanik katrol tetap = 2

KM = w/f
w = KM F
= 2 x 100 N
= 200 N

Jadi, beban yang dapat diangkat angga adalah sebesar 200 N

3. Katrol Majemuk

Katrol majemuk ialah kombinasi antara katrol tetap dan katrol bergerak. Prinsipnya, beban diletakkan pada sebuah titik poros katrol bergerak. Katrol yang dilekatkan ke beban ini kemudian dihubungkan dengan beberapa katrol bergerak lain dan yang terakhir di kaitkan pada katrol tetap.

katrol majemuk
katrol majemuk

Itulah penjelasan tentang materi katrol mulai dari pengertian, macam – macam katrol, dan juga rumus katrol tetap, bergerak, dan juga majemuk semoga bermanfaat bagi pembaca semuannya …

Materi Terkait :


Baca Juga :