Katrol (Pulley) – Melanjutkan pembahasan kita tentang pesawat sederhana, kali ini sobat yang duduk di Sekolah Menengah Pertama akan kita ajak berkenalan dengan katrol. Sobat pasti familiar dengan sumur yang menggunakan “kerekan” di bagian atasnya. Nah roda yang sering dipasang pada sumur tersebut merupakan salah satu jenis katrol. Coba sobat bandingkan ketika menarik timba yang berisi air dari dalam sumur dengan menggunakan katrol dan jika tidak menggunakan katrol. Lebih mudah yang manakah? Lebih mudah yang menggunakan katrol pastinya. Apa sebabnya? temukan jawabannya di bawah ini.
Apa itu Katrol?
Pulley is a solid wheel. Katrol adalah roda atau cakram pejal yang berputar pada porosnya dan dilewati tali atau rantai. Ujung satunya untuk menarik dan ujung satunya adalah letak beban. Roda yang tepi kanan dan kirinya dibuat lebih tinggi dari bagian tengah sehingga tali dapat dipasang dan bergerak sepanjang badan roda tersebut. Katrol banyak sekali digunakan dalam kehidupan manusia. Ia bisa memudahkan pekerjaan kita untuk mengangkat benda yang berat. Pada prinsipnya kerja katrol mirip dengan tuas (pengungkit) yaitu bertujuan untuk mengangkat benda dengan gaya sekecil mungkin. Menurut wikipedia, katrol sudah ditemukan dan digunakan sekitar 250 tahun sebelum masehi.
Macam-macam Katrol
Jenis atau macam katrol berdasarkan susunannya terbagi menjadi dua, katrol tetap (fixed pulley) dan katrol bergerak (movable pulley). Sebenarnya masih ada satu lagi yaitu katrol majemuk. Akan tetapi katrol tersebut pada prinsipnya hanya merupakan gabungan dari katrol tetap dan katrol bergerak. Tiap-tiap katrol memiliki sifat, rumus, dan keuntungan mekanis sebagai berikut.
a. Katrol Tetap
Seperti namanya yang disebut katrol “tetap” adalah katrol yang tetap pada tempatnya, tidak berpindah tempat dalam penggunaannya. Contoh paling mudah sobat temui adalah kerekan sumur. Coba sobat amati gambar di bawah ini
Perhatikan, kita bisa mengumpamakan katrol sebagai sebuah tuas dengan titik tumpu O (pusat katrol), titik beban B, dan titik kuasa A. Dari sisni, kita bisa bilang OB sebagai lengan beban, O titik tumpu, dan OA sebagai lengan kuasa. Seperti kita telah pelajari pada tuas, keuntungan mekanis sama dengan perbadingan lengan kuasa dengan lengan beban. Jadi besarnya keuntungan mekanis pada katrol tetap OA/OB = 1 dengan OA dan OB masing-masing adalah jari-jari katrol. Nah kalau keuntungan mekanisnya 1 sama saja dong dengan tidak ada keuntungan? Memang benar, katrol tetap tidak mengecilkan gaya yang diperlukan untuk mengangkat beban. Gaya yang diperlukan masih sama dengan berat benda. Akan tetapi hal ajaib yang bisa dilakukan oleh katrol tetap adalah 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.
b. Katrol Bergerak
Katrol bergerak adalah katrol dengan salah satu ujung tali terikat pada tempat tetap dan ujung yang lain ditarik ke atas oleh sebuah gaya. Benda yag akan diangkat digantungkan pada poros katrol sehingga besar beban totoal adalah berat katrol ditambah dengan berat benda. Pada katrol bergerak, jarak A ke B (diameter katrol) merupakan lengan kuasa (Lk) dan jarak O ke B adalah lengan beban (Lb). Jadi keuntungan mekanis dari katrol bergerak adalah
Lk/Lb = 2/1 = 2
Lk (diameter) = 2 Lb (jari-jari)
jadi besarnya keuntungan mekanis pada katrol bergerak adalah 2. Jika berat benda yang digantungkan adalah 100 N maka untuk mengangkatnya dengan katrol bergerak cukup dengan gaya 50 N. Contoh dari katrol bergerak seperti pada penarik peti atau barang di pabrik-pabrik
c. Katol Majemuk
Katrol majemuk adalah kombinasi dari katrol tetap dan katrol bergerak. Prinsipnya, beban diletakkan pada titik poros katrol bergerak. Katrol yang dilekatkan beban ini kemudian dihubungkan dengan beberapa katrol bergerak lain dan yang terakhir di kaitkan pada sebuah katrol tetap. Penggunaan katrol ini sangat luas terutama pada industri pengangkutan barang di pelabuhan , bandar udara, atau di dalam pabrik. Lihat gambar di bawah ini.
Katrol majemuk juga sering disebut dengan katrol berganda atau sistem katrol. Katrol ini dibuat sedemikian rupa untuk menghasilkan keuntungan mekanis paling besar. Besarnya keuntungan mekanis dari katrol berganda ini sama dengan jumlah tali yang mengangkat beban atau jumlah tali yang menghubungkan katrol. Buat lebih jelasnya sobat bisa simak contoh soal katrol berganda berikut
Coba sobat amati gambar di bawah ini dan tentukan berapa tenaga yang dibutuhkan orang tersebut untuk mengangkat benda dengan massa 80 Kg. (g = 10 m/s2)
