Untuk mencari keuntungan mekanis pada katrol maka kita harus membandingkan antara

Pesawat sederhana banyak digunakan untuk mempermudah pekerjaan manusia. Hal ini dikarenakan pesawat sederhana memiliki nilai keuntungan mekanis. Keuntungan mekanis pesawat sederhana menunjukkan besar nilai keuntungan penggandaan gaya karena menggunakan pesawat sederhana. Ada tiga jenis pesawat sederhana yang terdiri dari tuas/pengungkit, katrol, dan bidang miring. Besar keuntungan mekanis pesawat sederhana untuk ketiga jenis dapat diperoleh dari perbandingan antar berat benda yang diangkat dan gaya yang diberikan pada benda.

Table of Contents Show

• Table of Contents
• Keuntungan Mekanis Tuas/Pengungkit
• Contoh Soal Keuntungan Mekanis Tuas dan Pembahasan
• Table of Contents
• Keuntungan Mekanis Katrol Tetap
• Related Posts :
• Video yang berhubungan

Fungsi utama dari penggunaan pesawat sederhana adalah untuk meringankan pekerjaan. Besar keuntungan mekanis pesawat sederhana sama dengan perbandingan antara beban yang diangkat dan besar gaya/kuasa yang dibutuhkan. Nilai tersebut juga sama dengan perbandingan lengan kuasa dan lengan beban.

Baca Juga: Cara Membaca Jangka Sorong (Alat Ukur Panjang)

Bagaimana cara mencari besar keuntungan mekanis pesawat sederhana? Simak lanjutan ulasan keuntungan mekanis pesawat sederaha pada bahasan di bawah.

Table of Contents

Keuntungan Mekanis Tuas/Pengungkit

Pembahasan keuntungan mekanis pesawat sederhana pertama adalah jenis pesawat sederhana yang termasuk dalam tuas atau pengungkit. Tuas atau pengungkit memiliki tiga titik yaitu titik tumpu, beban, dan kuasa. Jarak antara titik beban dengan titik tumpu disebut lengan beban. Sedangkan jarak antara titik kuasa dengan titik tumpu disebut lengan kuasa.

Tuas dikelompokkan menjadi 3 (tiga) pengelompokan berdasarkan letak kuasa, titik tumpu, dan beban. Kelompok pertama adalah jenis tuas dengan letak titik tumpu yang berada di tengah. Jenis kedua adalah kelompok tuas dengan letak titik beban pada bagian di tengah. Sedangkan jenis tuas yang ketiga adalah pengungkit dengan titik kuasa yang terletak di tengah.

Besar keuntungan mekanis tuas/pengungkit diberikan melalui persamaan di bawah.

Contoh Soal Keuntungan Mekanis Tuas dan Pembahasan

Sebatang bambu sepanjang 2 meter digunakan sebagai pengungkit untuk memindahkan sebongkah batu seberat 360 N. Pada bambu diletakkan penumpu yang berjarak 20 cm dari batu. Besar kuasa minimal yang harus diberikan pada ujung bambu yang lain agar batu terangkat….A. 40 NB. 60 NC. 80 N

D. 100 N

Keuntungan mekanis katrol adalah besar nilai gaya yang digandakan karena menggunakan katrol. Katrol merupakan salah satu jenis pesawat sederhana. Kegunaan katrol adalah memberi kemudahan manusia dalam melakukan kerja. Contoh sederhana, sebelum ditemukan mesin pompa air, katrol mempermudah kerja manusia untuk mengambil air dari dasar sumur. Dengan menggunakan katrol, usaha uang diperlukan menjadi lebih kecil sehingga katrol dinilai memiliki keuntungan mekanis.

Apakah nilai keuntungan mekanis katrol antara satu jenis katrol dengan jenis lainnya memiliki nilai yang sama? Jawabannya tentu tidak. Hal ini dikarenakan perbedaan letak titik tumpu. Di sini, idschool akan mengulas nilai keuntungan mekanis katrol untuk beberapa jenis katrol. Jenis katrol yang dibahas meliputi katrol tetap, katrol bebas atau katrol bergerak, dan katrol ganda.

Baca Juga: Keuntungan Mekanis Pesawat Sederhana

Berapa keuntungan mekanis katrol tetap dan katrol bergerak? Berapa keuntungan mekanis dari sistem katrol? Sobat idschool dapat mencari tahu jawabannya melalui ulasan di bawah.

Table of Contents

Keuntungan Mekanis Katrol Tetap

Katrol tetap adalah katrol yang letaknya berada pada posisi yang sama pada tempatnya dan tidak berpindah/bergerak ketika digunakan. Gerak katrol tetap hanya berputar pada sumbu porosnya. Di mana poros katrol yang terletak di bagian tengah katrol merupakan titik tumpu.

Pada sebuah sistem katrol tetap terdapat beban dan kuasa yang menarik beban melalui sebuah tali melalui katrol. Gaya beban (w) merupakan berat benda, sedangkan gaya kuasa (F) adalah gaya yang diberikan untuk menarik benda. Jarak titik tumpu pada katrol tetap dengan titik beban disebut lengan beban (lb). Sedangkan jarak titik tumpu pada sistem katrol tetap dengan titik kuasa disebut lengan kuasa (lk).

Besar keuntungan mekanis pada katrol tetap sama dengan 1. Di mana keuntungan mekanis katrol apat dinyatakan melalui perbandingan berat benda (W) dengan gaya kuasa (F) dan lengan kuasa dengan lengan beban.

Keterangan:A = titik bebanB = titik kuasa

O = titik tumpu

Pernakah anda melihat orang mengambil air di sumur dengan menggunkan timba? Alat apa yang digunakan untuk mengambil air di sumur yang kedalamannya mencapai puluhan meter? Ya benar sekali. Orang akan menggunkan katrol untuk membantu mengangkat atau memindahkan air dari dalam sumur. Nah, pada kesempatan ini Mafia Online akan membahas lebih lengkap mengenai pengertian katrol, jeni-jenis katrol dan keuntungan mekanis katrol. 

Pengertian katrol adalah roda dengan galur yang melingkar (seperti pelek sepeda). Seperti halnya tuas, katrol juga memiliki titik tumpu, kuasa, dan beban. Katrol terdiri atas katrol tetap, katrol  bergerak, katrol kombinasi (takal), dan katrol (roda) bergandar.  

Sesuai dengan namanya, sistem katrol ini dibuat sedemikian rupa sehingga katrol tersebut tetap pada posisinya. Katrol tetap adalah katrol yang letaknya tetap (tidak bergerak). Katrol tetap sering digunakan pada sumur timba (contohnya coba lihat gambar kartol tetap di bawah ini).

Seperti halnya tuas, titik A adalah titik tumpu, titik B adalah titik beban, dan titik C adalah titik kuasa. Jarak AC adalah lengan kuasa (lk) dan jarak AB adalah lengan beban (lb) 

Setelah kita ketahui jarak lengan beban dan lengan kuasa maka keuntungan mekanis (Km) katrol tetap dapat dicari. Sama halnya seperti mencari keuntungan mekanis (Km) pada tuas, maka keuntungan mekanis (Km) pada kartol tetap adalah sebagai berikut.

(Ingat)** Jarak lengan beban (AB) sama dengan jarak lengan kuasa (AC) atau lb = lk atau AB = AC, oleh karena itu keuntungan mekanis katrol tetap adalah 1.

Meskipun keuntungan mekanis menggunakan katrol ini sama dengan satu, namun beban akan terasa lebih ringan daripada tanpa katrol (langsung dengan tali). Hal ini disebabkan oleh gaya yang dilakukan searah dengan berat badanmu. Akan tetapi dampak dari keuntungan mekanis sama dengan 1 (satu) adalah gaya yang kita keluarkan akan sama dengan berat benda, sehingga katrol tetapi tidak bisa digunakan untuk mengangkat benda yang massanya besar. Coba kamu bayangkan apa yang terjadi jika massa bandan kamu itu 50 kg lalu menarik benda dengan katrol yang massanya 56 kg? anda tidak akan mampu menarik benda tersebut justru anda yang tertarik oleh benda tersebut.

Oleh karena itu pemanfaatan katrol tetap hanya bisa digunkan untuk menarik atau mengangkat benda yang massanya kecil. Contoh pemanfaatan katrol tetap adalah sebagai berikut.

1. Menarik air dari dalam sumur dengan timba
2. Menaikan bendera agar sampai dipuncak tiang bendera
3. Menaikan sangkar burung pada saat even lomba burung

Katrol  Bergerak 

Contoh gambar katrol bergerak dan skema prinsip kerja katrol bergerak

Karena BC = 2 AC,  maka keuntungan mekanisnya:

Jadi, katrol bergerak mempunyai keuntungan mekanis 2, artinya perbandingan antara berat beban dan gaya sama dengan dua. Jika kamu mengangkat beban menggunakan katrol jenis ini, kamu hanya perlu memberikan gaya sebesar setengah kali berat beban. Kenapa orang-orang tidak menggunkan katrol bergerak untuk mengangkat air dari dalam sumur? Kenapa orang-orang menggunakan katrol tetap untuk mengangkat air dari dalam sumur yang keuntungan mekanisnya hanya 1? Apa bahaya dari katrol bergerak?

Ingat perlu diperhatikan, walaupun katrol bergerak memiliki keuntungan mekanis 2 yang artinya untuk mengangkat benda diperlukan gaya setengah dari berat benda tersebut, tidak bisa diterapkan di dalam menaikan air dari dalam sumur dengan menggunakan katrol bergerak karena gaya yang kita berikan arahnya berlawanan dengan arah berat benda. Selain melawan berat benda kita juga akan melawan berat tubuh kita sendiri. Jadi sangat berbahaya menggunkan katrol bergerak, jika salah sedikit saja bisa-bisa kita yang tercemplung ke dalam sumur. Jangan coba-coba menggunkan katrol bergerak untuk mengangkat air dari dalam sumur.

Katrol Kombinasi (takal) atau Sistem Katrol 

Katrol kombinasi merupakan gabungan katrol tetap dan katrol bergerak yang juga disebut takal. Jadi pengertian takal adalah katrol majemuk yang terdiri atas katrol-katrol tetap dan katrol-katrol bergerak. Takal biasa digunakan untuk mengangkat beban yang massanya besar. Biasanya, sistem katrol ini digunakan untuk mengangkat beban yang massanya mencapai beberapa ton, misalnya kerangka jembatan dan peti kemas. Dengan sistem katrol, kuasa yang diperlukan untuk mengangkat beban tersebut dapat semakin diperkecil. Takal dapat menggunakan dua katrol di mana satu sebagai katrol tetap dipasang di atas dan satu lagi sebagai katrol bergerak. Takal juga dapat menggunakan tiga atau empat katrol.

dengan:

w = beban (N)

F = gaya (N)
n = banyaknya katrol

Katrol (Roda) Bergandar 

Related Posts :