Kelompok 2 Angkat Angkut (1)

7/25/2019 Kelompok 2 Angkat Angkut (1)

1/30

BAB 1

I. PENDAHULUAN

I.1 LATAR BELAKANG

Pesawat sederhana adalah segala jenis perangkat yang hanya mem!t!hkan

sat! gaya !nt!k ekerja. Kerja terjadi sewakt! gaya dierikan dan menyeakan

gerakan sepanjang s!at! jarak tertent!. Kerja yang tim!l adalah hasil gaya dan jarak.

"!mlah kerja yang di!t!hkan !nt!k men#apai ses!at! ersi$at k%nstan& wala!p!n

demikian j!mlah gaya yang di!t!hkan !nt!k men#apai hal ini dapat dik!rangi

dengan menerapkan gaya yang leih sedikit terhadap jarak yang leih ja!h. 'engan

kata lain& peningkatan jarak akan meng!rangi gaya yang di!t!hkan. Rasi% antara

ked!anya dise!t ke!nt!ngan mekanik. (aka dalam makalah ini akan diahas

tentang agaimana #ara ktr%l ekerja. 'an #ara menghit!ng katr%l terse!t.

Katr%l adalah s!at! r%da dengan agian er%ngga di sepanjang sisinya !nt!k tempat

tali ata! kael. Katr%l iasanya dig!nakan dalam s!at! rangkaian yang diran#ang

!nt!k meng!rangi j!mlah gaya yang di!t!hkan !nt!k mengangkat s!at! ean.

I.) R*(*+AN (A+ALA,

Berdasarkan latar elakang terse!t dapat dir!m!sakan eerapa masalah -

1. Apa pengertian dan ma#amma#am kerek/ katr%l

). Bagaimana #ara kerja Katr%l r%da )& 0& dan

0. 2%nt%h s%al dan penerapan katr%l di d!nia Ind!stri

I.0 T*"*AN

Berdasarkan R!m!san (asalah memp!nyai t!j!an -

1. 'apat mengetah!i pengertian dan ma#amma#am kerek/ katr%l

). (engetah!i #ara kerja katr%l r%da )& 0& dan

0. 'apat menyelesaikan s%al mengenai katr%l

BAB II

PEMBAHASAN


2/30

Katr%l pada dasarnya sama dengan t!as& %leh sea it! dapat dim!ngkinkan

mengangkat endaenda yang leih erat dari kemamp!an. Prinsip kerja katr%l adalah

meng!ah arah gaya sehingga kerja yang dilak!kan menjadi leih m!dah. Berdasarkan

j!mlah katr%l yang dig!nakan& pesawat sederhana diedakan menjadi sistem katr%l t!nggal&

sistem katr%l ganda& dan sistem katr%l anyak ata! diasa dise!t takal. +elain it!& sistem

katr%l j!ga dapat diedakan erdasarkan geraknya& yait! katr%l tetap dan katr%l eas. Pada

sistem katr%l tetap& katr%l tidak dapat egerak naik t!r!n& tetapi hanya erp!tar pada

p%r%snya. +edangkan& pada sistem katr%l eas& selain erp!tar pada p%r%snya katr%l p!n

dapat ergerak naik t!r!n. Katr%l dalam kehid!pan seharihari dapat kita tem!i pada s!m!r

k%n3ensi%nal. (a#amma#am katr%l di antaranya katr%l tetap& katr%l ergerak& katr%l ganda.

A. (a#am 4 ma#am katr%l-

Katr%l dapat diedakan menjadi 0 yait! -

1. Katr%l Tetap

). Katr%l Bergerak

0. Katr%l (ajem!k 5Katr%l K%minasi6

G. (a#am 4 (a#am Katr%l

1. Katrol Tetap

Katr%l tetap mer!pakan katr%l yang p%sisinya tidak erpindah pada saat dig!nakan.Katr%l jenis ini iasanya dipasang pada tempat tertent!. Katr%l yang dig!nakan pada tiang

endera dan s!m!r tima adalah #%nt%h katr%l tetap. Katr%l er$!ngsi !nt!k memel%kkan

gaya sehingga erat ean tetap sama dengan gaya k!asanya tetapi dapat dilak!kan dengan

m!dah. Ke!nt!ngan mekanis katr%l tetap sama dengan sat!. Katr%l tetap dig!nakan !nt!k

menima air.
http://ugm-edu.blogspot.com/2014/12/macam-macam-katrol-gambar-dan-rumusnya.htmlhttp://ugm-edu.blogspot.com/2014/12/macam-macam-katrol-gambar-dan-rumusnya.html


3/30

G. Katr%l tetap

Keterangan-

7 8 ean

9 8 pen!mp!

: 8 k!asa

A9 8 lengan k!asa

9B 8 lengan ean

*nt!k mengangkat ean seerat w& maka kita har!s menarik tali dengan gaya :.

Gaya erat w esarnya sama dengan esar gaya tarik 5:6. (aka r!m!s yang erlak! pada

katr%l tetap adalah -

w 8 :

Katr%l tetap hanya meng!ah arah gaya k!asa& sehingga ke!nt!ngan yang diper%leh

saat mengg!nakan hanya !nt!k mem!dahkan mengangkat enda. Ke!nt!ngan mekanis katr%l

ini adalah yait! 1

2%nt%h s%al-


4/30

Perhatikan gamar di awah ini. "ika massa enda ;< kg& hit!nglah gaya yang

diperl!kan !nt!k mengangkat enda terse!t 5anggap per#epatan gra3itasi ditempat terse!t

1< m/s6= ,it!nglah ke!nt!ngan mekanisnya=

Jawab:

*nt!k menjawa s%al terse!t Anda har!s men#ari erat ean terse!t& yait!-

w 8 m.g

w 8 ;< kg. 1< m/s

w 8 ;


5/30

G. Katr%l ergerak

Keterangan -

7 8 ean

: 8 gaya

9B 8 lengan ean

AB 8 lengan k!asa

Katr%l ergerak adalah katr%l yang ergerak jika sedang dig!nakan. Pada

kenyataannya& ke!nt!ngan mekanik katr%l eas t!nggal sama dengan ). Ini erarti gaya

k!asa 1N akan mengangkat ean )N. +es!ai dengan h!k!m kekekalan energi& jarak k!asa

nya har!s d!a kali leih esar dari jarak ean. Pada pemakaian katr%l ergerak& ean yang

akan diangkat digant!ngkan pada katr%l& (aka pada katr%l ergerak erla! r!m!s -

: 8 7 - )

2%nt%h s%al-

"ika w 8 1>?


6/30

"awa -K( 8 n

K( 8

w 8 m

Jawab :

*nt!k menjawa s%al terse!t Anda har!s men#ari erat ean terse!t& yait!-

w 8 m.g

w 8 1


7/30

3. Katrol Ganda Katrol Ko!"#na$#%

Katr%l majem!k mer!pakan perpad!an dari katr%l tetap dan katr%l eas. Ked!a

katr%l ini dih!!ngkan dengan tali. Pada katr%l majem!k& ean dikaitkan pada katr%l eas.

+alah sat! !j!ng tali dikaitkan pada penampang katr%l tetap. "ika !j!ng tali yang lainnya

ditarik maka ean akan terangkat eserta ergeraknya katr%l eas ke atas.

G. Katr%l majem!k

Keterangan- -

:8*saha5N6

n8Banyaknyatalipengait

7 8 Berat enda 5N6

K( 8 n 8 anyaknya katr%l yang diga!ng

Katr%l ganda ata! katr%l k%minasi adalah ga!ngan eerapa katr%l tetap dan katr%l

ergerak. Katr%l k%minasi sering dise!t takal. 'alam se!ah sistem katr%l ganda terdiriatas n !ah katr%l& maka ke!nt!ngan mekanisnya dapat di#ari dengan #ara menghit!ng

anyaknya gaya yang ekerja. (aka r!m!s yang erlak! adalah -

: 8 7 - n


8/30

B. MA&AM ' MA&AM KAT()L MA*EMUKGANDA%

1. Katrol roda 2

Katr%l R%da ) mer!pakan jenis katr%l majem!k yang memiliki ) r%da yang

mana sat! r%da tetap dan r%da lainnya eas. Katr%l r%da ) memp!nyai

ke!nt!ngan mekanik )& karena memiliki ) r%da ata! ) tali

G. Katr%l r%da d!a

2%nt%h s%al-

Perhatikan gamar di awah ini. "ika massa enda ;< kg& hit!nglah gaya yang

diperl!kan !nt!k mengangkat enda terse!t 5anggap per#epatan gra3itasi ditempat terse!t

1< m/s= ,it!nglah ke!nt!ngan mekanisnya=

Jawab:

*nt!k menjawa s%al terse!t Anda har!s men#ari

erat ean terse!t& yait!-

w 8 m.g

w 8 ;< kg. 1< m/s

w 8 ;


9/30

2. Katrol roda 3

Katr%l R%da 0 mer!pakan jenis katr%l majem!k yang memiliki 0 r%da yang

mana ) r%da tetap dan r%da lainnya eas. Katr%l r%da 0 memp!nyai ke!nt!ngan

mekanik 0& karena memp!nyai 0 r%da ata! 0 tali

G 1. Katr%l r%da d!a

2%nt%h s%al-

Perhatikan gamar di awah ini. "ika massa enda @>.?

Jawab:

Katr%l majem!k ata! katr%l ganda dengan 0 r%da ini memiliki ke!nt!ngan

mekanisnya adalah 0& karena memiliki 0 r%da ata! 0 tali& jadi !nt!k men#ari !saha ata! gaya

yang diperl!kan seagai erik!t-

: 8 @< N/0

: 8 0< N

"adi gaya ata! !saha yang diperl!kan !nt!k mengangkat enda terse!t dengan katr%l

ergerak adalah 0< N

3. Katrol roda +


10/30

Katr%l R%da mer!pakan jenis katr%l majem!k yang memiliki r%da yang

mana 0 r%da tetap dan 0 r%da lainnya eas. Katr%l r%da 0 memp!nyai ke!nt!ngan

mekaniknya & karena memiliki r%da ata! tali.

G. Katr%l r%da

2%nt%h s%al-

"ika massa enda 1>?

"awa -

K( 8 n

K( 8

7 8 m

: 8 7 - n

: 8 0


11/30

Pada sistem katr%l& yang perl! kita perhatikan adalah massa katr%l dan gaya gesekan.

"ika massa katr%l dan gaya gesek diaaikan& maka esar tegangan tali pada sistem

terse!t sama esar. +ealiknya& jika massa katr%l diketah!i dan tidak diaaikan&

maka esar tegangan talinya tidak sama. Berik!t eerapa sistem katr%l yang !m!m

dipelajari.

1. +istem Katr%l +ederhana

*nt!k menganalisis sistem katr%l sederhana seperti gamar di atas& maka kita

perl! menggamarkan garis gaya yang ekerja pada masingmasing enda. Pada

gamar seelah kiri& massa katr%l diaaikan sehingga tegangan tali sama esar.

+edangkan gamar seelah kanan& tegangan talinya ereda karena massa katr%l tidak

diaaikan. Karena d!a sistem terse!t ereda r!m!s perhit!ngannya& maka kita akan

ahas sat! persat! seagai erik!t -

a. (assa katr%l diaaikan

Ingat ahwa tegangan tali yang dialami enda 1 sama dengan tegangan

tali yang dialami enda ) 5T18 T)8 T6. Pada gamar terlihat ahwa massa

enda ked!a leih esar sehingga sistem ergerak ke kanan.

T#n,a- "enda I

: 8 m.a

T1 718 m1.a

T18 m1.a 71


12/30

T 8 m1.a 71

T#n,a- "enda II

: 8 m.a

7) T)8 m).a

T)8 7) m).a

T 8 7) m).a

Karena tegangan tali sama esar& maka -

m1.a 718 7) m).a

m1.a m).a 8 7) 71

5m1 m)6 a 8 7) 71

a 8 57) 716/5m1 m)6

a

8

7)C 71

5m1 m)6

'engan -

a 8 per#epatan sistem 5m/s)6

7) 8 erat enda ked!a 5N6

71 8 erat enda pertama 5N6

m1 8 massa enda pertama 5kg6

m) 8 massa enda ked!a 5kg6

. (assa katr%l tidak diaaikan

"ika massa katr%l tidak diaaikan& maka tegangan tali ked!a tidak sama dengan

tegangan tali pertama 5T1D T)6. +elain it!& kita j!ga har!s meninja! m%men

gaya yang dialami katr%l.

T#n,a- "enda I

: 8 m.a

T1 718 m1.a


13/30

T18 m1.a 71

T#n,a- "enda II

: 8 m.a

7) T)8 m).a

T)8 7) m).a

T#n,a- Katrol

8 I.F

T).r T1.r 8 k mkr). ar

5T) T16 r 8 k.mk.r.a

T) T18 k.mk.a

+!stit!si nilai T1dan T)ke persamaan ketiga -

7) m).a m1.a 71 8 k.mk.a

7) 71 8 k.mk.a m).a m1.a

7) 71 8 5k.mk m) m16 a

a 8 57) 716 / 5k.mk m) m16

a 8

7)C 7

5k.mk m1 m)6

'engan -




k 8 ilangan ata! k%nstanta pada r!m!s inersia katr%l.

mk 8 massa katr%l 5kg6




14/30

). +istem Katr%l Bidang 'atar

"ika d!a enda dih!!ngkan %leh tali dan sistem katr%l& dengan salah sat! enda

tergant!ng dan enda lainnya erada di idang datar& maka terdapat eerapa keadaan

yang dapat kita amati& yait! -

a. (assa katr%l diaaikan dan idang li#in

T#n,a- "enda I

: 8 m.a

T18 m1.a

T 8 m1.a

T#n,a- "enda II

: 8 m.a

7) T)8 m).a

T)8 7) m).a

T 8 7) m).a


m1.a 8 7) m).a

m1.a m).a 8 7)


15/30

5m1 m)6 a 8 7)

a 8 57)6/5m1 m)6

'engan -

a 8 per#epatan sistem 5m/s)

6




. (assa katr%l dirpehit!ngkan dan idang li#in

T#n,a- "enda I

: 8 m.a

T18 m1.a

a

8

7)

5m1 m)6


16/30

T#n,a- "enda II

: 8 m.a

7) T)8 m).a

T)8 7) m).a

T#n,a- Katrol

8 I.F



T) T18 k.mk.a


7) m).a m1.a8 k.mk.a

7)8 k.mk.a m).a m1.a

7)8 5k.mk m) m16 a

a 8 57)6 / 5k.mk m) m16

a

8

7)

5k.mk m1 m)6

'engan -







#. (assa katr%l diperhit!ngkan dan idang kasar


17/30

T#n,a- "enda I

: 8 m.a

T1 :g 8 m1.a

T18 m1.a :g

T#n,a- "enda II

: 8 m.a

7) T)8 m).a

T)8 7) m).a

T#n,a- Katrol

8 I.F



T) T18 k.mk.a


7) m).a m1.a :g 8 k.mk.a

7) :g 8 k.mk.a m).a m1.a

7) :g 8 5k.mk m) m16 a

a 8 57) :g6 / 5k.mk m) m16


18/30

a

8

7)C :g

5k.mk m1 m)6

'engan -



:g 8 gaya gesek antara enda 1 dan idang kasar 5N6





0. +istem Katr%l Bidang (iring

"ika enda dih!!ngkan dengan sistem katr%l dan salah sat! enda erada pada

idang miring& agaimanakah per#epatan enda=

16 (assa Katr%l diaaikan dan Bidang Li#in

Ketika massa katr%l diaikan& dan idang miring li#in maka erlak! -

a. Tegangan tali sama 5T18 T)8 T6

. Tidak ada gaya gesek.


19/30

Pada gamar di atas telah dit!nj!kkan gayagaya yang ekerja pada enda. Pada

enda pertama& karena erada pada idang miring dan gaya erat arahnya ke

awah& maka gaya eratnya har!s di!raikan menjadi 7H dan 7y seperti yang

terlihat di gamar. 'ari gamar jelas terlihat ahwa gaya erat yang erada dalam

garis gerak adalah 7H. "ika m1 m)& maka sistem akan ergerak ke arah m).

T#n,a- "enda I

: 8 m.a

T1 71H8 m1.a

T18 m1.a 71H

T 8 m1.a 71H

T 8 m1.a 71sin J

T#n,a- "enda II

: 8 m.a

7) T)8 m).a

T)8 7) m).a

T 8 7) m).a


m1.a 71sin J 8 7) m).a

m1.a m).a 8 7) 71sin J


20/30

5m1 m)6 a 8 7) 71sin J

a 8 57) 71sin J6/5m1 m)6

a

8

7)C 71sin J

5m1 m)6

'engan -






J 8 s!d!t kemiringan idang.

)6 (assa Katr%l diaaikan dan Bidang Kasar

Ketika massa katr%l diaaikan dan idang miring kasar& maka erlak! -


. Terdapat gaya gesek.


21/30

T#n,a- "enda I

: 8 m.a

T1 71H :g 8 m1.a

T18 m1.a :g 71H

T 8 m1.a :g 71sin J

T#n,a- "enda II

: 8 m.a

7) T)8 m).a

T)8 7) m).a

T 8 7) m).a


m1.a :g 71sin J 8 7) m).a

m1.a m).a 8 7) :g 71sin J

5m1 m)6 a 8 7) :g 71sin J

a 8 57) :g 71sin J6/5m1 m)6

'engan -








06 (assa Katr%l diketah!i dan Bidang Li#in

a

8

7)C :g C 71sin J

5m1 m)6


22/30

Ketika massa katr%l tidak diaaikan dan idang miring li#in& maka -

a. Tegangan tali tidak sama 5T1D T)6


T#n,a- "enda I

: 8 m.a

T1 71H8 m1.a

T18 m1.a 71H

T18 m1.a 71sin J

T#n,a- "enda II

: 8 m.a

7) T)8 m).a

T)8 7) m).a

T#n,a- Katrol

8 I.F



T) T18 k.mk.a

+!stit!si nilai T1dan T)ke persamaan ketiga& maka -


23/30

T) T18 k.mk.a

7) m).a m1.a 71 sin J 8 k.mk.a

7) 71 sin J 8 k.mk.a m).a m1.a

7) 71 sin J 8 5k.mk m) m16 aa 8 57) 71 sin J 6 / 5k.mk m) m16

a

8

7)C 71sin J

5k.mk m) m16

'engan -









6 (assa Katr%l diketah!i dan Bidang Kasar

"ika massa katr%l tidak diaaikan dan idang miring ersi$at kasar& maka -

a. Tegangan tali tidak sama 5T1D T)6



24/30

T#n,a- "enda I

: 8 m.a

T1 71H :g 8 m1.a

T18 m1.a :g 71H

T18 m1.a :g 71sin J

T#n,a- "enda II

: 8 m.a

7) T)8 m).a

T)8 7) m).a

T#n,a- Katrol

8 I.F



T) T18 k.mk.a


T) T18 k.mk.a

7) m).a m1.a :g 71sin J 8 k.mk.a

7) :g 71sin J 8 k.mk.a m).a m1.a


25/30

7) :g 71sin J 8 5k.mk m) m16 a

a 8 57) :g 71sin J6 / 5k.mk m) m16

a

8

7)C :g C 71sin J

5k.mk m1 m)6

'engan -






mk

. +istem '!a Katr%l

"ika enda erada pada sistem katr%l seperti di awah ini& maka tent!kanlah r!m!s

menghit!ng esar per#epatan masingmasing enda.

1. (assa Katr%l 'iaaikan dan Bidang Li#in

"ika sistem katr%l seperti gamar di awah ini& maka erlak! -




26/30

#. Per#epatan enda tidak sama 5a18 )a)6

T#n,a- "enda I

: 8 m.a

T18 m1.a1

T 8 m1.a1

T#n,a- "enda II

: 8 m.a

7) )T)8 m).a)

)T)8 7) m).a)

)T 8 7) m).a)

Karena tegangan tali pada enda ked!a sama dengan tegangan tali enda pertama&

maka per#epatan yang dialami enda ked!a adalah -

)T 8 7) m).a)

)5m1.a16 8 7) m).a)

) m1.a18 7) m).a)

Karena a18 )a)& maka -

) m15)a)6 8 7) m).a)

m1.a)8 7) m).a)

m1.a) m).a) 8 7)

5m1 m)6 a) 8 7)

a) 8 7) / 5m1 m)6


27/30

a) 8

7)

5m1 m)6

'engan egit! per#epatan enda pertama adalah -

a1 8

) 7)

5m1 m)6

'engan -

a18 per#epatan enda pertama 5m/s)6

a)8 per#epatan enda ked!a 5m/s)6




). (assa Katr%l 'iaaikan dan Bidang Kasar

"ika idang datar ersi$at kasar& maka erlak! -



#. Per#epatan enda tidak sama 5a18 )a)6


28/30

T#n,a- "enda I

: 8 m.a

T1 :g 8 m1.a1

T 8 m1.a1 :g

T#n,a- "enda II

: 8 m.a

7) )T)8 m).a)

)T)8 7) m).a)

)T 8 7) m).a)

Karena tegangan tali pada enda ked!a sama dengan tegangan tali enda pertama&

maka per#epatan yang dialami enda ked!a adalah -

)T 8 7) m).a)

)5m1.a1 :g6 8 7) m).a)

) m1.a1 ):g 8 7) m).a)

Karena a18 )a)& maka -

) m15)a)6 ):g 8 7) m).a)

m1.a) ):g 8 7) m).a)

m1.a) m).a) ):g 8 7)

5m1 m)6 a) 8 7) ):g

a) 8 57) ):g6/ 5m1 m)6


29/30

a) 8

7) ):g

5m1 m)6

'engan egit! per#epatan enda pertama adalah -

a1 8

)57) ):g6

5m1 m)6

'engan -

a18 per#epatan enda pertama 5m/s)6

a)8 per#epatan enda ked!a 5m/s)6


:g 8 gaya gesek enda 1 dengan idang 5N6

BAB III


30/30

a. KESIMPULAN

Prinsip kerja katr%l ata! kerek adalah memel%kan gaya t!j!annya agar

mem!dahkan mengangkat ata! memindahkan enda yang memp!nyai erat tertent!&

semakin erat enda maka semakin anyak j!ga katr%l yang ditamahka sehingga

gaya yang ekerja anyak yang diel%kan dan !saha yang ekerja menjadi ringan.

Kelompok 2 Angkat Angkut (1)

Documents