Pesawat Sederhana : Katrol dan Roda Berporos

Pesawat sederhana yang kita jumpai dalam jehidupan sehari-hari ada 4 macam, yaitu: Pengungkit/ Tuas, Bidang Miring, Katrol dan Roda bergigi. Pada posting sebelumnya kita telah mempelajari tentang Pengungkit/ Tuas yaitu pesawat sederhana yang dibuat dari sebatang benda yang keras (seperti balok kayu, batang bambu, atau batang logam) yang digunakan untuk mengangkat atau mencongkel bendan serta mempelajari bidang miring yang merupakan alat yang digunakan untuk memindahkan benda dengan lintasan miring. Pada artikel berikut ini akan membahas pesawat sederhana lainnya yaitu Katrol dan Roda bergigi

Katrol

Katrol adalah roda beralur dengan sebuah tali atau rantai yang lewat pada alur itu. Katrol berfungsi untuk memudahkan kita dalam melakukan kerja.

Ada 3 jenis katrol, yaitu :

1. Katrol Tetap : Sitem katrol tetap katrolnya tidak bergerak naik turun
2. Katrol Bergerak : Sistem katrol bergerak ada bagian katrol yang bergerak naik turun bersama beban
3. Katrol majemuk : Sistemnya merupakan gabungan katrol tetap dan katrol bergerak

Katrol tetap

Katrol tetap, seperti yang digunakan orang pada puncak tiang bendera, dapat mengubah arah gaya kuasa. Ketika kamu menarik ke bawah pada lengan kuasanya dengan tali, katrol itu menaikkan benda yang dihubungkan dengan lengan beban. Keuntungan mekanik katrol tetap sama dengan 1 (satu). Jadi, katrol tetap tunggal tidak menggandakan gaya kuasa.

Pada Katrol Tetap Titik Tumpu terletak pada sumbu katrol artinya Jarak antara Titik Beban ke Titik Tumpu sama dengan jarak antara kuasa ke titik tumpu dengan demikian maka panjang lengan beban sama dengan panjang lengan kuasa

Karena Lengan beban sama dengan Lengan Kuasa, Maka keuntungan mekanik pada katrol tetap adalah:

Jadi keuntungan mekanik katrol tetap adalah 1

Keuntungan lain dari katrol tetap adalah mengubah arah gaya dari gaya angkat menjadi gaya tarik ke bawah.

Katrol bebas

Katrol bebas dikaitkan pada beban yang hendak diangkat. Tidak seperti katrol tetap, katrol bebas melipatkan gaya. Oleh karena itu keuntungan mekaniknya lebih besar daripada 1. Pada kenyataannya, keuntungan mekanik katrol bebas tunggal sama dengan 2. Ini berarti gaya kuasa 1N akan mengangkat beban 2N. Sesuai dengan hukum kekekalan energi, jarak kuasa-nya harus dua kali lebih besar dari jarak beban.

Katrol ini dalam keseharian sering digunakan untuk mengangkat barang-barang pada tukang bangunan bertingkat tinggi

Pada katrol bergerak titik tumpu terletak pada tali yang terikat pada tempat tertentu sedangkan titik beban terletak pada pusat (poros) katrol dan titik kuasa terletak pada tali yang ditarik gaya. Oleh sebab itu maka panjang lengan kuasa adalah 2 kali panjang lengan beban. Jadi keuntungan mekanik katrol bergerak adalah 2 kali.

Katrol majemuk

Katrol majemuk merupakan perpaduan dari katrol tetap dan katrol bebas. Kedua katrol ini dihubungkan dengan tali. Pada katrol majemuk, beban dikaitkan pada katrol bebas. Salah satu ujung tali dikaitkan pada penampang katrol tetap. Jika ujung tali yang lainnya ditarik maka beban akan terangkat beserta bergeraknya katrol bebas ke atas.

Katrol majemuk ini jika digunakan akan memberikan gaya yang lebih kecil dibandingkan dengan katrol bebas dan katrol tetap.

Katrol juga merupakan sebuah pengungkit

Perhatikan Gambar diatas. Bekerjanya katrol mirip dengan pengungkit jenis pertama, namun menggunakan tali sebagai batang. Sumbu katrol berfungsi seperti tumpuan. Dua sisi katrol berlaku sebagai lengan kuasa dan lengan beban.

Roda Berporos

Roda berporos merupakan roda yang di dihubungkan dengan sebuah poros yang dapat berputar bersama-sama.

Kegunaan:

• untuk menggeser benda agar lebih ringan
• memperkecil gaya gesek antara dua benda

Pada Roda berporos, Gaya kuasa biasanya dikerahkan kepada roda yang besar, atau roda. Roda yang lebih kecil, yang disebut poros, mengerjakan gaya beban. Roda berporos merupakan salah satu jenis pesawat sederhana yang banyak ditemukan pada alat-alat seperti setir mobil, setir kapal, roda sepeda, roda kendaraan bermotor, dan gerinda.