Contoh Soal dan pembahasan tentang katrol

Katrol adalah sebuah roda yang sekelilingnya diberi tali dan digunakan untuk mempermudah pekerjaan manusia, berikut ini akan disajikan Contoh Soal dan pembahasan tentang katrol. Mudah-mudahan saja Contoh Soal dan pembahasan tentang katrol ini memberikan manfaat yang banyak.

Benda dengan massa 200 kg ditarik ke atas dengan menggunakan katrol (anggap percepatan gravitasi ditempat tersebut 10 m/s). Hitunglah gaya tarik dan keuntungan mekanisnya jika yang digunakan : (a) sebuah katrol tetap, (b) sebuah katrol bergerak, dan (c) sebuah takal yang terdiri dari empat buah katrol.

Penyelesaian:
Untuk menjawab soal tersebut Anda harus mencari berat beban tersebut, yaitu:
w = m.g
w = 200 kg. 10 m/s
w = 2.000 N

(a) untuk katrol tetap (tidak bergerak) gaya yang diperlukan sama dengan berat benda, dengan persamaan:
F = w
F = 2.000 N
Jadi gaya yang diperlukan untuk mengangkat benda tersebut dengan katrol tetap adalah 2.000 N

Keuntungan mekanis untuk katrol tetap adalah
KM = w/F
KM = 2.000 N/2.000 N
KM = 1
Jadi keuntungan mekanis untuk katrol tetap adalah 1

(b) untuk katrol bergerak, gaya yang diperlukan sama dengan setengah berat benda, dengan persamaan:
2F = w
2F = 2.000 N
F = 2.000 N/2
F = 1.000 N
Jadi gaya yang diperlukan untuk mengangkat benda tersebut dengan katrol bergerak adalah 1.000 N

Keuntungan mekanis untuk katrol tetap adalah
KM = w/F
KM = 2.000 N/1.000 N
KM = 2
Jadi keuntungan mekanis untuk katrol bergerak adalah 2

(c) untuk sistem takal yang terdiri dari empat buah katrol (n = 4), berlaku persamaan:
w = 2nF
F = w/2n
F = 2.000 N/2.4
F = 2.000 N/8
F = 250 N
Jadi gaya yang diperlukan untuk mengangkat benda tersebut dengan sistem takal yang terdiri dari empat buah katrol adalah 250 N

Keuntungan mekanis untuk sistem takal yang terdiri dari empat buah katrol adalah
KM = w/F
KM = 2.000 N/250 N
KM = 8
Jadi keuntungan mekanis untuk untuk sistem takal yang terdiri dari empat buah katrol adalah 8

Soal No. 2) Perhatikan gambar berikut.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tentukan besarnya gaya yang dibutuhkan untuk menarik balok seberat 1.800 N!

Diketahui:
w = 1.800 N
Ditanya: F =…?

Jawaban:
Katrol yang digunakan untuk mengangkat balok seperti pada soal adalah katrol majemuk. Katrol majemuknya terdiri dari 3 katrol dengan ketentuan, 2 katrol bergerak dan 1 katrol tetap. Dengan demikian, besarnya gaya untuk menarik balok dirumuskan sebagai berikut.

Jadi, besarnya gaya untuk menarik balok seberat 1.800 N adalah 600 N.

Soal No. 3) Asep mengangkat sebuah balok kayu dengan beratnya 100 N setinggi 2 m. Hitunglah berapa besar gaya yang diperlukan Asep 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

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *