JENIS JENIS KATROL

Katrol

Katrol pada dasarnya sama dengan tuas, oleh sebab itu dapat dimungkinkan mengangkat benda-benda yang lebih berat dari kemampuan. Prinsip kerja katrol adalah mengubah arah gaya sehingga kerja yang dilakukan menjadi lebih mudah. Berdasarkan jumlah katrol yang digunakan, pesawat sederhana dibedakan menjadi sistem katrol tunggal, sistem katrol ganda, dan sistem katrol banyak (takal). Selain itu, sistem katroljuga dapat dibedakan berdasarkan geraknya, yaitu katrol tetap dan katrol bebas. Pada sistem katrol tetap, katrol tidak dapat begerak naik turun, tetapi hanya berputar pada porosnya. Sedangkan, pada sistem katrol bebas, selain berputar pada porosnya katrol pun dapat bergerak naik turun. Katrol dalam kehidupan sehari-hari dapat kita temui pada sumur konvensional.  Macam-macam katrol di antaranya katrol tetap, katrol bergerak, katrol ganda.

Advertisment

Macam-Macam Katrol

Macam-Macam Katrol

Keterangan :

1. Katrol Tetap
2. Katrol Bergerak
3. Katrol Ganda (Katrol Kombinasi)

Katrol Tetap

Katrol tetap adalah katrol yang penempatannya tetap di suatu tempat, berikut adalah gambar katrol tetap.

Keterangan:

W = beban
O = penumpu
AO = lengan kuasa (lF)
F = kuasa
OB = lengan beban (lw)
A = titik beban
B = titik kuasa

Untuk mengangkat beban seberat w, maka kita harus menarik tali dengan gaya F. Gaya berat w besarnya sama dengan besar gaya tarik (F).

w = F

Katrol tetap hanya mengubah arah gaya kuasa, sehingga keuntungan yang diperoleh saat menggunakan hanya untuk memudahkan mengangkat benda. Keuntungan mekanis katrol ini, yaitu:

Katrol Bergerak

Katrol bergerak adalah katrol yang bergerak jika sedang digunakan. Pada pemakaian katrol bergerak, beban yang akan diangkat digantungkan pada katrol, apabila dirumuskan adalah sebagai berikut :

F l_F = w l_w
F = 2l_B = w l_w

Gambar katrol bergerak

Keterangan :

OB = lengan beban (l_w)
AB = lengan kuasa (l_w)

 

Katrol Ganda (Katrol Kombinasi)

Katrol ganda atau katrol kombinasi adalah gabungan beberapa katrol tetap dan katrol bergerak. Katrol kombinasi sering disebut takal. Dalam sebuah sistem katrol ganda terdiri atas n buah katrol, maka keuntungan mekanisnya dapat dicari  dengan cara menghitung banyaknya gaya yang bekerja.

KM = n = banyaknya katrol yang digabung

Katrol ganda atau katrol kombinasi adalah beberapa katrol yang dirangkai dan pada umumnya digunakan untuk mengangkat benda-benda yang berat.

Rumus Fisika Pesawat Sederhana

Rumus Fisika Pesawat Sederhana

PESAWAT SEDERHANA

Pesawat sederhana adalah alat-alat yang digunakan untuk mempermudah pekerjaan.  Ada berbagai jenis pesawat sederhana antara lain bidang miring, tuas, dan katrol. di dalam pembahasan pesawat sederhana ini....kalian akan sering bertemu dengan istilah keuntungan mekanis (KM). keuntungan mekanis merupakan efek dari penggunaan pesawat sederhana yang menyebabkan gaya yang kita keluarkan untuk mengangkat beban sama dengan berat beban dibagi dengan keuntungan mekanisnya.

keterangan :
F  atau  K  = gaya/kuasa yang kita keluarkan (N)
W              = berat benda yang kita angkat (N)
KM           = keuntungan mekanis ---> akan dihabas lebih jauh nanti....
m               = massa benda (kg)
g                = percepatan grafitasi = 10 m/s² atau 9,8 m/s²

Jadi semakin besar KM maka gaya yang kita keluarkan untuk mengangkat beban semakin kecil.  

Hmmm... mengapa bisa demikian?

Hal ini berkaitan dengan usaha/kerja yang kita lakukan. Sebenarnya, pesawat sederhanatidak mengurangi total usaha/kerja yang kita keluarkan untuk mengangkat beban. walaupun demikian jumlah gaya yang dibutuhkan untuk mencapai hal ini dapat dikurangi dengan menerapkan gaya yang lebih sedikit terhadap jarak yang lebih jauh. ingat :

Keterangan :
W   = usaha ( J )
F    = gaya ( N )
s     = jarak tempuh ( m )

Dengan kata lain, walaupun usaha yang kita keluarkan sama peningkatan jarak akanmengurangi gaya yang dibutuhkan.


Penting... lambang berat benda ( w ) hampir sama dengan usaha ( W ) lambang berat dengan huruf kecil dan usaha dengan huruf besar....

1. Bidang Miring

bidang miring merupakan sebuah bidang miring yang digunakan untuk memindahkan sebuah benda ke ketinggian tertentu.

Keterangan :
KM =  keuntungan mekanis
F     = gaya dorong (N)

s      = panjang bidang miring (m)

h     = ketinggian (m)

w    = berat beban (N)

Misalnya....

Massa kotak adalah 80 kg, dipindahkan dari atas tanah ke suatu tempat dengan ketinggian 1,5 m. Berapakah usaha dan gaya yang kita keluarkan bila :

a. kita angkat langsung ke atas !
b. melalui bidang miring sepanjang 4,5 m !

Diketahui :
m  = 80 kg
g   = 10 m/s²
h   = 1,5 m
s   = 4,5 m

a. mula2 kita cari berat benda dulu.... karena kita mengangkat benda secara langsung makagaya ( F ) yang kita lakukan = berat benda ( w ) sedangkan jarak tempuhnya ( s ) =ketinggian ( h ) maka rumus usaha berubah lambang, semula W = F.s menjadi W = w.h

b. Jika benda kita dorong melalui bidang miring.....

 Usaha yang kita keluarkan sama namun dengan bidang miring gaya yang kita keluarkan menjadi lebih kecil karena lintasannya kita ubah dari ketinggian 1,5 m menjadi 4,5 m dalam bidang miring....

Prinsip bidang miring juga diterapkan pada berbagai macam alat buatan manusia seperti baji, kapak, tatah, pisau, obeng, paku, sekrup....juga jalan yang berkelok-kelok di pegunungan.

2. Tuas

Sistem kerja tuas terdiri atas tiga komponen, yaitu beban, titik tumpu, dan kuasa. Tuas dapat dibedakan menjadi 3 jenis. Pembagian ini berdasarkan pada letak titik gaya, titik beban, titik tumpu.

a. Tuas Jenis Pertama

Jenis tuas ini mempunyai ciri titik tumpunya terletak di antara titik gaya (kuasa) dan titik beban.

contoh alat dengan tuas jenis I :

Gunting, catut, tang, pemotong kuku, linggis dll

b. Tuas Jenis Kedua

Jenis tuas ini mempunyai ciri titik beban terletak di antara titik gaya (kuasa) dan titik tumpunya.

contoh alat dengan tuas jenis II :

pembuka botol, gerobak beroda satu, pemotong kertas, pelubang kertas dll.

c. Tuas Jenis Ketiga

Jenis tuas ini mempunyai ciri titik gaya terletak di antara titik tumpu dan titik beban.

contoh alat dengan tuas jenis III :

pinset, pancing, sekop dll

 di bawah ini merupakan gambar benda2 yang menggunakan prinsip tuas :

keterangan :

a. tuas jenis pertama

b. tuas jenis kedua

c. tuas jenis ketiga

Rumus-rumus dalam tuas :

 





keterangan : 

F      = gaya yang dikerjakan pada tuas (N)

W    = beban tuas (N)

Lb    = lengan beban, adalah jarak antara titik tumpu 
            dengan dengan beban (m)

Lk    = lengan kuasa, adalah jarak antara titik tumpu 
           dengan kuasa/gaya yang dikerjakan  (m)

KM  = keuntungan mekanis

3. Katrol

Katrol adalah roda berongga yang disepanjang sisinya untuk tempat tali. Katrol sangat baik digunakan untuk memindahkan beban ke atas/bawah. Katrol dapat dibedakan menjadi katrol tunggal tetap, katrol tunggal bergerak, dan takal (katrol majemuk berganda).

a. Katrol Tunggal Tetap

katrol tunggal tetap terdiri dari sebuah katrol yang kedudukannya tidak berubah-ubah (tetap).

Keuntungan mekanis (KM) katrol tunggal tetap = 1

Keuntungan mekanis =1 berarti berat beban = gaya yang kita keluarkan untuk mengangkat beban tersebut.

maka,

F = w

contoh : katrol yang digunakan untuk menimba air.

Trus...klo gaya yang kita keluarkan besarnya sama aja dengan berat bebannya, untuk apa dong fungsi katrol tunggal ini?

Hmm.. katrol jenis ini memang tidak mengurangi besar gaya yang kita keluarkan, namun dapat merubah arah gaya.  Bila kita menarik suatu beban dari atas ke bawah tanpa katrol maka kita harus mengeluarkan gaya dengan arah tersebut yaitu dari atas ke bawah sehingga kita kesulitan memanfaatkan berat tubuh kita. sedangkan bila menggunakan katrol (seperti yang terlihat pada gambar di atas...) gaya yang kita keluarkan justru berarah dari atas ke bawah. Hal ini menyebabkan kita dapat memanfatkan berat tubuh kita untuk mengankat beban tersebut jadi tangan kita tidak cepat lelah.

b.  Katrol Tunggal Bergerak

katrol tunggal bergerak terdiri dari sebuah katrol yang kedudukannya dapat berubah-ubah (tetap)

Keuntungan mekanis (KM) katrol tunggal bergerak = 2

maka,

F = 1/2.w

Keuntungan mekanisnya = 2 artinya kita hanya perlu mengeluarkan gaya separuh dari berat beban yang kita angkat ( F = w/KM).

c. Takal (Katrol majemuk/berganda)

Takal / Katrol majemuk atau berganda adalah katrol yang terdiri dari sebuah katrol tetep dan satu atau lebih katrol bergerak... katrol ini biasanya digunakan untuk mengankat beban yang sangant berat.

Keuntungan mekanis (KM) takal = Jumlah katrol

F = W/jumlah katrol

Pengertian Pesawat Sederhana

PESAWAT SEDERHANA

Jump to navigationJump to search

Pesawat sederhana adalah alat mekanik yang dapat mengubah arah atau besaran dari suatu gaya.^[2] Secara umum, alat-alat ini bisa disebut sebagai mekanisme paling sederhana yang memanfaatkan keuntungan mekanik untuk menggandakan gaya.^[3] Sebuah pesawat sederhana menggunakan satu gaya kerja untuk bekerja melawan satu gaya beban. Dengan mengabaikan gaya gesek yang timbul, maka kerja yang dilakukan oleh beban besarnya akan sama dengan kerja yang dilakukan pada beban.
Kerja yang timbul adalah hasil gaya dan jarak. Jumlah kerja yang dibutuhkan untuk mencapai sesuatu bersifat konstan, walaupun demikian jumlah gaya yang dibutuhkan untuk mencapai hal ini dapat dikurangi dengan menerapkan gaya yang lebih sedikit terhadap jarak yang lebih jauh. Dengan kata lain, peningkatan jarak akan mengurangi gaya yang dibutuhkan. Rasio antara gaya yang diberikan dengan gaya yang dihasilkan disebut keuntungan mekanik.
Keuntungan mekanik tuas (pengungkit) : -w/f = lk/lb untuk mencari w, jika memang belum ditemukan : w=m.g untuk mencari f, jika belum ditemukan : w*lb = f*lk
keuntungan mekanik bidang miring : -s/h
keuntungan mekanik katrol : -tetap : lk/lb = 1 -bergerak : lk(2lb)/lb = 2 -majemuk : jumlah tali
untuk roda bergigi, tidak ada keuntungan mekanik, yang ada adalah efisiensi : energi keluaran bermanfaat / energi masukan total
Secara tradisional, pesawat sederhana terdiri dari:

Prinsip pesawat sederhana

Prinsip Kerja Pesawat Sederhana

Pesawat Sederhana. Pesawat adalah alat-alat yang dapat memudahkan pekerjaan manusia. Ketika kita membuka tutup botol, memanjat pohon, menimba air, dan memindahkan barang yang berat. Oleh karena itu, kkita memerlukan alat untuk mempermudah pekerjaan tersebut. Kita dapat menggunakan pesawat. Pesawat dapat memperkecil gaya yang kamu keluarkan. Pesawat ada yang rumit dan ada yang sederhana. Pesawat rumit tersusun atas pesawat-pesawat sederhana. Pada prinsipnya, pesawat sederhana terbagi menjadi empat macam, yaitu pengungkit, bidang miring, katrol, dan roda berporos.

Pengungkit atau Tuas

Di sekitar kita banyak peralatan yang menggunakan prinsip kerja pengungkit. Contohnya gunting dan pemotong kuku. Berdasarkan letak beban, kuasa, dan penumpunya, pengungkit dibedakan menjadi tiga golongan sebagai berikut.

Pengungkit Golongan I

Ketika kitamencabut paku yang tertancap di tembok, paku sulit dicabut dengan tangan. Selain memerlukan tenaga yang kuat, sebatang paku juga terlalu kecil untuk dipegang dengan tangan saat mencabut. Kita memerlukan catut untuk mencabut paku dari tembok. Catut menggunakan prinsip kerja pengungkit golongan I. Pengungkit golongan I (disebut juga pengungkit kelas 1) memiliki letak titik tumpu (T) yang berada diantara titik beban (B) dan titik kuasa (K). Bentuk ini adalah bentuk dasar atau bentuk paling umum dari sebuah pengungkit. Selain catut, alat-alat yang menggunakan prinsip kerja pengungkit golongan I adalah gunting, pemotong kuku, jungkat-jungkit,  dan tang.

Pengungkit Golongan II

Pengungkit golongan II (disebut juga pengungkit kelas 2) memiliki letak titik beban (B) yang berada diantara titik kuasa (K) dan titik tumpu (T). Kereta sorong, pembuka kaleng, pemecah kemiri dan pemotong kertas merupakan alat-alat yang menggunakan prinsip kerja pengungkit golongan II. Kereta sorong banyak digunakan oleh pekerja bangunan untuk mengangkut pasir atau material lain. Alat ini berguna untuk membawa benda-benda yang berat. Selain lebih cepat dan mudah, tenaga yang harus dikeluarkan pun lebih sedikit.

  

Pengungkit Golongan III

Pengungkit golongan III (disebut juga pengungkit kelas 3) memiliki letak titik kuasa (K) yang berada diantara titik beban (B) dan titik tumpu (T). Stapler, pinset, alat pancing dan sapu menggunakan prinsip kerja pengungkit golongan III. Perhatikan letak kuasa, beban, dan titik tumpunya. Dengan alat-alat ini tenaga yang kita keluarkan lebih sedikit dan yang jelas mempermudak pekerjaan yang kita lakukan

Bidang Miring

Bidang miring merupakan salah satu jenis pesawat sederhana yang terdiri dari bidang datar yang salah satu ujungnya lebih tinggi daripada ujung lainnya. Bidang miring diposisikan miring agar dapat memperkecil gaya yang dibutuhkan untuk memindahkan benda ke tempat yang lebih tinggi dibandingkan mengangkatnya secara vertikal. Bidang miring memberikan keuntungan yaitu memungkinkan kita memindahkan suatu benda ke tempat yang lebih tinggi dengan gaya yang lebih kecil. Meskipun demikian, bidang miring juga memiliki kelemahan, yaitu jarak yang harus ditempuh untuk memindahkan benda tersebut menjadi lebih panjang (jauh). Pemanfaatan prinsip kerja bidang miring dapat kita temukan dalam sejumlah perkakas, diantaranya kapak, baji, pisau, mata bor, skrup, baut, tangga, jalan yang melingkar, dan sebagainya.

Katrol

Katrol adalah suatu roda yang berputar pada porosnya. Katrol biasanya digunakan bersama-sama dengan rantau atau tali. Katrol dapat mengubah arah gaya yang digunakan untuk menarik atau mengangkat benda. Pada prinsipnya katrol merupakan pengungkit karena mempunyai titik tumpu, kuasa, dan beban. Ada beberapa jenis katrol sebagai berikut.

1. Katrol Tetap

Katrol tetap adalah katrol yang posisinya tidak berubah. Dengan menarik ujung tali yang tidak terikat pada beban, maka beban akan terangkat. Kuasa yang dibutuhkan sama dengan berat beban itu sendiri. Hanya saja, menarik beban keatas dengan katrol lebih mudah daripada mengangkat benda secara langsung. Titik tumpu sebuah katrol tetap terletak pada sumbu katrolnya. Contoh pemanfaatan katrol tetap adalah pada alat penimba air sumur dan katrol pada tiang bendera.

2. Katrol Bebas

Katrol bebas dalah katrol yang posisinya selalu berubah. Katrol ditempatkan pada tali dengan beban dikaitkan pada katrol. Salah satu ujung tali diikatkan pada tempat yang tetap. Ujung yang lain ditarik ke atas. Akibat tarikan itu, katrol dan beban akan naik. Kuasa yang diperlukan pada katrol bebas untuk mengangkat beban lebih kecil daripada kuasa yang diperlukan pada katrol tetap. Contoh pemanfaatan katrol bebas adalah pada alat pengangkat peti kemas. 3. Katrol rangkap  Katrol rangkap adalah katrol yang terdiri dari lebih dari satu katrol yang disusun berjajar dengan tali.  Katrol rangkap atau katrol majemuk ini dapat memperkecil gaya. Semakin banyak katrol yang digunakan semakin kecil gaya yang digunakan tetapi waktu yang digunakan semakin lama. Contoh penggunaan katrol rangkap adalah pada  mobil derek, dan peralatan pemanjat tebing.

4. Katrol Ganda atau Takal

Katrol ganda merupakan perpaduan antara katrol tetap dan katrol bebas. Kedua katrol ini dihubungkan dengan tali. Pada katrol ganda, beban dikaitkan pada katrol bebas dan salah satu ujung tali dikaitkan pada penampang katrol tetap. Bila ujung tali yang lain ditarik, maka beban akan terangkat.

Label :Artikel,IPA

Pesawat Sederhana

Pengertian Pesawat Sederhana | Jenis-Jenis dan Contohnya !

Hello sobat sumberpengertian ! Jumpa lagi bersama mimin yang kali ini akan membagikan informasi seputar pengertian pesawat sederhana. Pesawat sederhana digunakan manusia untuk mempermudah pekerjaan. Sebagai contoh katrol yang digunakan untuk mengangkat air dari dalam sumur. Apa yang dimaksud dengan pesawat sederhana ? Apa saja jenis pesawat sederhana ? Untuk menjawab pertanyaan diatas, mari kita simak artikel berikut ini.

Pengertian Pesawat Sederhana

Pengertian Pesawat Sederhana adalah suatu alat sederhana yang dapat digunakan untuk mempermudah manusia dalam melakukan usaha.

Jenis-Jenis Pesawat Sederhana

Pesawat sederhana dibedakan menjadi 4 macam, yaitu tuas (pengungkit), katrol, bidang miring dan roda bergandar (roda berporos). Berikut ini merupakan jenis-jenis pesawat sederhana.

Tuas (Pengungkit)

Jungkit-jungkit merupakan pesawat sederhana yang menggunakan prinsip tuas. Contoh lain dari tuas adalah gunting, pembuka kaleng atau botol, tang, cetekan kuku, pembolong kertas. Persamaan tuas adalah :

Keterangan :

Fk = gaya kuasa (N)

Lb = lengan beban (m)

Fb = gaya beban atau berat benda (N)

Lb = lengan beban

Perbandingan antara berat benda (W) dengan kuasa (F) disebut dengan keuntungan mekanis (M).

M = w/F

Keuntungan mekanis tuas juga dapat dihitung dengan persamaan M = lk/lb

Tuas hanya digunakan untuk mempermudah usaha, tidak untuk mengurangi usaha yang dilakukan. Berdasarkan letak titik tumpu, titik beban, dan titik kuasa, tuas dibedakan menjadi 3 jenis, yaitu :

Tuas Jenis I

Tuas jenis I adalah tuas dengan titik tumpu diantara titik beban dan titik kuasa. Contoh peralatan atau pesawat sederhana yang termasuk tuas jenis I adalah tang, gunting, catut, jungkit-jungkit, dan neraca.

Tuas Jenis II

Tuas jenis II adalah tuas dengan titik beban diantara titk tumpu dan titik kuasa. Contoh peralatan atau pesawat sederhana yang menggunakan jenis ini adalah gerobak beroda satu, pelubang kertas, pemotong pelat logam, dan pemotong kertas.

Tuas Jenis III

Tuas jenis III adalah tuas dengan titik kuasa diantara titk tumpu dan titik beban. Contoh peralatan atau pesawat sederhana yang menggunakan jenis tuas jenis III adalah lengan, sekop, stapler, penjepit roti, dan pinset.

Baca Juga : Pengertian Kata Ulang (Reduplikasi), Jenis-Jenis dan Contohnya !

Katrol

Katrol digunakan untuk mempermudah dalam mengangkat beban. Berdasarkan prinsip kerjanya ada 3 jenis katrol, yaitu katrol tetap, katrol bergerak, dan katrol takal.

Katrol Tetap

Katrol tetap dapat dianggap sebagai tuas yang memiliki lengan baban dan lengan kuasa sama panjang. Contoh katrol tetap adalah katrol yang digunakan untuk mengambil air disumur.

Pada katrol tetap tidak ada keuntungan mekanis, ada keuntungan arah gaya.

M = w/F = 1

Gaya yang dibutuhkan untuk mengangkat benda mempunyai arah kebawah. Oleh karena itu, pekerjaan terasa lebih mudah dilakukan jika dibandingkan dengan arah gaya keatas.

Katrol Bergerak

Katrol bergerak memiliki prinsip yang sama dengan tuas yang mempunyyai titik beban diantara titik tumpu dan titik kuasa. Perhatikan gambar berikut.

Titik A disebut titik tumpu, B titk beban, dan C titik kuasa. Jarak BA disebut lengan beban (lb) dan jarak CA disebut lengan kuasa (lk).

Keuntungan mekanis katrol bergerak adalah 2. Keuntungan mekanis katrol bergerak juga dapat ditemukan dengan melihat banyaknya tali yang menggantung (yang menahan beban) pada katrol bergerak tersebut.

Katrol Takal

Takal adalah katrol majemuk yang terdiri atas katrol-katrol tetap dan katrol-katrol bergerak. Keuntungan mekanis katrol majemuk tergantug pada benyak tali yang digunakan untuk mengangkat beban. Perhatikan gambar katrol takal berikut.

Bidang Miring

Bidang miring pada umumnya digunakan untuk memindahkan barang dari tempat rendah ketempat yang lebih tinggi atau sebaliknya. Misalnya, memindahkan barang dari lantai keatas truk.

Rumus untuk mencari bidang miring adalah :

Keterangan :

S = panjang bidang miring atau papan (meter)

h = tinggi bidang miring dari tanah (meter)

Contoh pesawat sederhana berdasarkan bidang miring adalah obeng, paku, sekrup, paku ulir, dan baut. Keuntungan mekanis (M) pada bidang miring adalah M = s/h

Roda Bergandar (Roda Berporos)

Roda bergandar terdiri dari sebuah roda atau alat pemutar yang dihubungkkan dengan sebuah gandar yang dapat berputar bersama-sama. Contoh roda bergandar antara lain adalah setir mobil, roda sepeda, dan gerinda. Oleh keliling rida lebih besar daripada keliling gandar, diperoleh keuntungan mekanis berwujud gaya. Keuntungan mekanik roda bergandar adalah :

M = jari-jari roda/jari-jari gandar