Pengungkit (tuas) dan Katrol

Pengungkit/Tuas adalah pesawat sederhana yang berbentuk batang keras yang dapat memutari suatu titik. Berfungsi melipatkan gaya dan mengubah arah gaya.

pengungkit1.png

Keterangan:

Also Read:

U = titik upaya (tempat gaya bekerja)

B = titik beban (tempat beban diletakkan)

T = titik tumpu

lb (lengan beban) = jarak BT

lk (lengan kuasa) = jarak AT

Fb = gaya beban

Fk = gaya kuasa

Prinsip kerja tuas:

Memperbesar gaya, artinya dengan gaya yang kecil dapat mengangkat atau memindahkan beban yang berat atau memindahkan benda lebih jauh.

Pada tuas berlaku hubungan berikut:

pengungkit2.png

Dengan, Fb = berat beban dan Fu = gaya upaya.

Pengungkit (tuas) dibedakan menjadi tiga jenis:

  • Tuas jenis I yaitu tuas dengan susunan T di antara B dan U.

Contohnya: gunting, kakatua (catut), dan tang.

  • Tuas jenis II yaitu tuas dengan susunan B di antara T dan U.

Contohnya: gerobak dorong, pembuka kaleng, pelubang kertas, dan pemecah kemiri.

  • Tuas jenis III yaitu tuas dengan susunan U di antara T dan B.

Contohnya: alat memancing, sapu, dan lengan bawah kita sewaktu mengangkat beban.

Keuntungan mekanis adalah perbandingan antara beban dan kuasa atau perbandingan antara lengan kuasa dan lengan beban.

pengungkit3.png

 

Contoh soal:

pengungkit4.png

Perhatikan gambar di atas.

Berapa gaya yang diperlukan untuk mengangkat beban (W = 100 N) dan berapa keuntungan mekanis tuas tersebut?

Penyelesaian:

Diketahui: berat beban (Fb) = 100 N

lengan beban (lb) = 0,25 m

lengan kuasa (lk) = 1 m

Ditanyakan: gaya untuk mengangkat (Fk) dan keuntungan mekanis tuas (MA)

Jawab :

Gaya angkat (F)

pengungkit5.png

Jadi, besar gaya untuk mengangkat beban sebesar 25 N.

Keuntungan mekanis (M)

pengungkit6.png

Jadi, keuntungan mekanis tuas adalah 4.

 

 

Katrol

Katrol adalah pesawat sederhana berputar yang digunakan untuk meringankan mengangkut atau menarik benda karena dapat mengubah arah gaya ketika menarik atau mengangkut beban tersebut.

Prinsip kerja katrol: mengubah gaya angkat ke atas pada benda menjadi gaya tarik ke bawah.

Macam-macam katrol antara lain:

Katrol tetap, yaitu katrol yang porosnya ditempatkan pada tempat yang tetap.

Contoh: katrol untuk menimba air dari sumur.

Keuntungan mekanis: Dihitung jumlah tali yang mengangkat beban, yakni 1, artinya tidak ada keuntungan mekanis, hanya sekedar mempermudah usaha.

Katrol tetap sebagai tuas:

katrol1.png

Keterangan:

Titik tumpu = T

Gaya beban = Fb

Gaya kuasa = Fk

Contoh soal:

Fulan mengangkat seember air yang beratnya 25 newton dari sumur menggunakan katrol tetap. Berapa gaya yang harus dikeluarkan Saepullah?

Penyelesaian:

Diketahui:

berat seember air (Fb) = 25 N; diangkat dengan katrol tetap.

keuntungan mekanis (MA) = 1

Ditanyakan: gaya tarik (Fu)

Jawab: Katrol memiliki keuntungan mekanis (MA) = 1.

katrol2.png

Jadi, gaya tarik Saepullah 25 N, sama dengan berat seember air.

 

Katrol bebas, yaitu katrol yang dapat bergerak bebas saat digunakan.

katrol3.png

Keuntungan mekanis: Sebagaimana jumlah tali yang mengangkat ke atas, yakni 2, artinya untuk mengangkat beban seberat F newton hanya diperlukan gaya setengah ½ newton.

Contoh soal:

Untuk mengangkat sebuah peti dengan katrol bergerak diperlukan gaya sebesar 200 N. Berapa newton berat peti tersebut?

Penyelesaian:

Diketahui:

gaya tarik (Fk) = 200 N

keuntungan mekanis (M) = 2

Ditanyakan: berat benda (W)

Jawab: Katrol memiliki keuntungan mekanis (M) = 2.

Jadi, berat peti tersebut adalah 400 N.

Takal, yaitu katrol majemuk yang tersusun atas katrol tetap dan katrol bergerak.

katrol4.png

Contoh: katrol dalam alat derek di pelabuhan.

Keuntungan mekanis: tergantung banyak katrol dan tali yang terdapat pada takal, misalnya takal 4 tali mempunyai keuntungan mekanis 4. Secara singkat, untuk katrol, IMA = N.

Komentar Pembaca

Pengungkit (tuas) dan Katrol | Made Astawan | 4.5
>