Contoh Soal Katrol Beserta Pembahasan Lengkap – Pengertian katrol ialah jenis pesawat sederhana yang biasanya digunakan untuk membantu pekerjaan manusia agar lebih mudah. Katrol memiliki bagian dengan alur tertentu dengan lilitan tali, kabel, atau rantaidan roda kecil sebagai porosnya. Penggunaan katrol pasti akan diimbangi bersama rantai maupun seutas tali. Sehingga beban berat yang ada dapat diangkat menggunakan tenaga yang dirubah arahnya.
Prinsip kerja katrol pada dasarnya menggunakan poros atau roda untuk mengangkat atau menarik benda berat hingga terasa lebih ringan. Ada banyak sekali contoh soal katrol yang bisa kita pelajari ketika duduk di bangku sekolah menengah. Sebagai salah satu pesawat sederhana, kita bisa membagi jenis katrol menjadi 3 yakni katrol tetap, bergerak, dan majemuk.
Setiap jenis katrol tentunya memiliki rumus dan cara menghitung yang berbeda beda. Lantas bagaimana cara menyelesaikan contoh soal katrol itu? Katrol secara umum memang digunakan bersama dengan seutas tali. Salah satu ujung tali dihubungkan dengan beban dan ujung lainnya dihubungkan dengan kuasa untuk menarik beban tersebut hingga roda pada katrol berputar.
Contoh katrol yang sering kita jumlai dalam kehidupan sehari hari ialah jenis katrol tetap seperti alat untuk menimba air sumur. penggunaan katrol dapat memudahkan kalian untuk mengambil air di sumur. Selain itu fungsi utama katrol tetap untuk meringankan beban pun diterapkan di berbagai pabrik besar. Konsep utama penggunaan katrol sebenarnya hampir sama dengan tuas dan bidang miring yaitu untuk memudahkan pekerjaan manusia.
Contoh Soal Katrol Beserta Pembahasan Lengkap
Katrol terdiri dari katrol tetap, katrol bergerak dan katrol majemuk. Pengertian katrol tetap ialah katrol yang berguna untuk melakukan usaha dengan cara berputar di porosnya sehingga tempatnya tidak berpindah. Biasanya kegunaan katrol tetap terdapat pada saat menimba air sumur.
Kemudian adapula katrol bergerak yang dapat diartikan sebagai katrol untuk mengangkat benda dengan cara bergerak bebas. Gaya yang bekerja pada katrol bergerak hampir sama dengan setengah beratnya. Hal ini dikarenakan poros katrolnya terikat dengan benda yang ingin diangkat oleh katrol bergerak tadi.
Baca juga : Rumus Berat Jenis dan Massa Jenis Beserta Perbedaan Terlengkap
Selain itu adapula pengertian katrol majemuk atau katrol ganda yaitu kantrol tetap yang digabungkan dengan katrol bergerak untuk nantinya bersama sama akan digunakan. Keuntungan mekanis pada katrol bergerak tentunya lebih besar ketika akan digunakan karena penentuan keuntungan mekanis ini berasal dari jumlah tali yang dihitung ketika gaya yang bekerja memiliki jumlah berlawanan dengan beban. Di bawah ini terdapat beberapa contoh soal katrol beserta pembahasannya yang akan saya bagikan. Berikut contoh soal dan jawabannya yaitu:
1. Sebuah katrol digunakan untuk menarik benda ke atas yang massanya 250 kg, dimana ditempat tersebut terdapat percepatan gravitasi 10 m/s. Tentukan keuntungan mekanis dan gaya tarik yang digunakan oleh:
a. Katrol Tetap
b. Katrol Bergerak
c. Suatu takal yang memiliki empat katrol di dalamnya
Jawab.
Cara menghitung katrol di atas dapat dilakukan dengan cara menentukan berat benda terlebih dahulu. Adapun caranya yaitu:
w = m.g
= 250 kg. 10 m/s
= 2500 N
Maka,
a. Katrol tetap dapat dihitung dengan rumus seperti berikut:
F = w
= 2500 N
Keuntungan mekanis katrol tetap = w/F
= 2500/2500
= 1
Jadi gaya yang bekerja pada katrol tetap ialah 2500 N dengan keuntungan mekanis 1.
b. Contoh soal katrol bergerak tersebut dapat dihitung menggunakan rumus di bawah ini:
2F = w
2F = 2500
F = 2500/2
= 1250 N
Keuntungan mekanis katrol bergerak = w/F
= 2500/1250
= 2
Jadi gaya yang bekerja pada katrol bergerak ialah 1250 N dengan keuntungan mekanis 2.
Baca juga : Fluida Statis dan Dinamis (Pengertian, Rumus dan Contoh Soal)
c. Besar sistem takal yang mengandung empat katrol dapat dihitung menggunakan rumus seperti berikut:
w = 2nF
F = w/2n
= 2500/2(4)
= 2500/8
= 312,5 N
Keuntungan mekanis sistem takal = w/F
= 2500/312,5
= 8
Jadi gaya yang bekerja pada sistem takal ialah 312,5 N dengan keuntungan mekanis 8.
2. Diketahui katrol bergerak digunakan untuk menarik benda ke atas yang beratnya 2.000 N. Tentukan gaya yang dibutuhkan agar beban tersebut terangkat?
Pembahasan.
Contoh soal katrol tersebut dapat diselesaikan dengan rumus katrol bergerak seperti di bawah ini:
2F = w
2F = 2.000
F = 2.000/2
= 1.000 N
Jadi gaya yang dibutuhkan katrol bergerak agar beban tersebut terangkat ialah 1.000 N.
3. Perhatikan gambar di bawah ini!
Diketahui benda pada katrol di atas memiliki massa 200 kg dengan percepatan 10 m/s. Tentukan gaya yang dibutuhkan dan keuntungan mekanisnya?
Jawab.
Langkah pertama yang perlu dilakukan yaitu menentukan berat bendanya terlebih dahulu. Adapun caranya yaitu sebagai berikut:
w = m.g
= 200 . 10
= 2000 kg
Sehingga,
F = W = 2000 N
KM = w/F
= 2000/2000
= 1
Jadi gaya yang dibutuhkan yaitu 2.000 N dengan keuntungan mekanis berupa 1.
4. Perhatikan gambar di bawah ini!
Pada katrol di atas terdapat benda yang massanya 100 kg dengan percepatan 10 m/s. Tentukan gaya yang dibutuhkan dan keuntungan mekanisnya?
Pembahasan.
Contoh soal katrol di atas dapat dihitung dengan cara mencari nilai berat benda terlebih dahulu. Adapun caranya yaitu:
w = m.g
= 100.10
= 1000 N
Maka,
2F = w
2F = 1.000
F = 1.000/2
= 500 N
KM = w/F
= 1.000/500
= 2
Jadi gaya yang dibutuhkan katrol bergerak tersebut ialah 500 N dengan keuntungan mekanis 2.
Sekian contoh soal katrol beserta pembahasan lengkap yang dapat saya bagikan. Untuk menyelesaikan soal katrol tersebut dapat dilakukan dengan menggunakan rumus tertentu, baik rumus katrol tetap, bergerak maupun majemuk. Semoga artikel ini dapat bermanfaat dan terima kasih telah berkunjung di blog ini.
