Pada katrol tetap fk fb besar gaya yang kita perlukan untuk mengangkat beban 100 N adalah

Untuk menjawab soal ini Anda harus paham dengan jenis-jenis katrol, karena tiap jenis katrol memiliki gaya angkat dan keuntungan mekanis yang berbeda-beda. Kalau Anda sudah paham coba pelajari contoh soal berikut ini.

Contoh Soal 1

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

Contoh Soal 2

Bila berat beban 1.500 N ditarik ke atas dengan menggunakan katrol bergerak. Hitunglah gaya yang diperlukan untuk mengangkat beban tersebut!

Penyelesaian:

Untuk katrol bergerak, gaya yang diperlukan sama dengan setengah berat benda, dengan persamaan:

2F = w

2F = 1.500 N

F = 1.500 N/2

F = 750 N

Jadi gaya yang diperlukan untuk mengangkat benda tersebut dengan katrol bergerak adalah 750 N

Contoh Soal 3

Perhatikan gambar di bawah ini. Jika massa benda 50 kg, hitunglah gaya yang diperlukan untuk mengangkat benda tersebut (anggap percepatan gravitasi ditempat tersebut 10 m/s)? Hitunglah keuntungan mekanisnya?

Penyelesaian:

Untuk menjawab soal tersebut Anda harus mencari berat beban tersebut, yaitu:

w = m.g

w = 50 kg. 10 m/s

w = 500 N

untuk katrol tetap (tidak bergerak) gaya yang diperlukan sama dengan berat benda, dengan persamaan:

F = w

F = 500 N

Jadi gaya yang diperlukan untuk mengangkat benda tersebut dengan katrol tetap adalah 500 N

Keuntungan mekanis untuk katrol tetap adalah

KM = w/F

KM = 500 N/500 N

KM = 1

Jadi keuntungan mekanis untuk katrol tetap adalah 1

Contoh Soal 4

Perhatikan gambar di bawah ini. Jika massa benda 50 kg, hitunglah gaya yang diperlukan untuk mengangkat benda tersebut (anggap percepatan gravitasi ditempat tersebut 10 m/s? Hitunglah keuntungan mekanisnya?

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

untuk katrol bergerak, gaya yang diperlukan sama dengan setengah berat benda, dengan persamaan:

2F = w

2F = 500 N

F = 500 N/2

F = 250 N

Jadi gaya yang diperlukan untuk mengangkat benda tersebut dengan katrol bergerak adalah 250 N

Keuntungan mekanis untuk katrol tetap adalah

KM = w/F

KM = 500 N/250 N

KM = 2

Jadi keuntungan mekanis untuk katrol bergerak adalah 2

Demikianlah beberapa contoh soal tentang katrol, semoga contoh soal di atas mampu memantapkan pemahaman Anda mengenai jenis-jenis katrol.

Diketahui :

Ditanya :  

Jawab :

Katrol adalah pesawat sederhana yang berbentuk roda dan bergerak berputar pada porosnya. Keuntungan mekanis adalah angka yang menunjukkan berapa kali pesawat sederhana menggandakan gaya. Pada katrol, keuntungan mekanis dihitung dengan persamaan berikut

Katrol bergerak/bebas adalah katrol yang porosnya tidak dipasang di suatu tempat yang tetap, sehingga katrol dapat berpindah tempat atau bergerak bebas saat digunakan. Keuntungan mekanis katrol bebas bernilai 2.

Maka,

Jadi besar kuasa yang diperlukan adalah 200 N.

Dengan demikian, jawaban yang tepat adalah A.