Contoh Soal Dan Pembahasan Tentang Katrol [PDF]

Citation preview

Contoh Soal Dan Pembahasan Tentang Katrol Browse » Home » Label: Soal dan Cara Cepat Pesawat Sederhana » Contoh Soal Dan Pembahasan Tentang Katrol 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 500 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. Contoh soal: 1. Perhatikan ganbar katrol!



Tentukan gaya yang diperlukan dan keuntungan mekaniknya dari beban 300 N! Dik: B = 300 N Dit: F? Jawab:



a. F = B = 300 N b. Km = ���� = 300 ��300 �� = 1 kali 2. Perhatikan gambar katrol!



Tentukan gaya yang diperlukannya dan keyntungn mekaniknya dari beban 300 N! Dik: B = 300 N Dit: F? Jawab: F = ½ B = ½ . 300 N = 150 N 3. Perhatikan gambar!



tentukan gaya yang diperlukannya dan keuntungan mekaniknya dari beban 300 N dengan menggunakan dua katrol tetap dan satu katrol bergerak tunggal! Dik: B = 300 N Dit: F? Jawaab: pada system katrol seperti ini beban ditahan oleh tiga utas tali sehingga: F = 13 B = 13 300 N = 100 N Keuntungan mekanik (Km): Km = ���� = 300 ��100 �� = 3 kali 4. Dari ketiga system katrol diatas manakah yang keuntungan mekaniknya yang paling besar? Jawab: keuntungan mekanik dari ketiga gambar itu: Sistem katrol ke-1 = 1 sistem katrol ke-2 = 2 Sistem katrol ke-3 = 3 Jadi yang terbesar katrol ke-3



Sistem katrol disamping, yaitubeberapa katrol disatukan dalam blok katrol sehingga dapat bergerak. Pada katrol itu berlaku: a. Gaya yang diperlukannya (F) : F = 16 B b. Keuntungan mekaniknya (Km) : Km = ���� = 6 c. Dengan menggunakan system katrol bergerak seperti di atas gaya yang dipperlukan untuk mengangkat beban semakin kecil. Contoh soal:



Bila pada gambar di atas digunakan untuk mengangkat beban 300 N, berapakah gaya diperlukan dan keuntungan mekaniknya? Dik: B = 300 N Dit: F = …N dan Km = …kali Jawab: F = 16 B = 16 300 N = 50 N Km = ���� = 300 ��50 �� = 6 kali