Katrol

Katrol merupakan salah satu pesawat sederhana yang bentuknya berupa roda beralur dan sekelilingnya diberi tali. Katrol biasanya dipakai untuk membantu mempermudah pekerjaan manusia misalnya menarik beban.

Jenis-Jenis Katrol

Desain pemanfaatan katrol bergantung dengan bagaimana katrol dan tali dipasangkan. Terdapat 3 macam sistem katrol yaitu katrol tetap, katrol bergerak, sistem katrol gabungan (takal).

1) Katrol Tetap

Katrol tetap adalah katrol yang porosnya telah dipasang pada suatu tempat sehingga posisinya tidak dapat berpindah. Pada katrol tetap keuntungan mekanisnya bernilai satu, sebab gaya kuasa yang dikeluarkan oleh katrol tetap bernilai sama dengan berat bebannya. Contoh pemanfaatan katrol tetap dalam kehidupan sehari-hari yakni sumur timba dan tiang bendera.

Gambar Desain Katrol Tetap (Sumber: elschooltoday.com)

Katrol ini hanya tali yang dapat digerakan, tidak dapat bergerak bebas dan pergerakannya hanya sekadar berputar pada porosnya saja. Fungsi dari katrol ini yaitu mengubah arah gaya, namun gaya yang dikeluarkan tetap sama. Beban diletakan pada salah satu ujung tali, kemudian di ujung tali lainnya ditarik gaya ke bawah sehingga beban bisa naik ke atas. Berdasarkan gambar tersebut terlihat bahwa salah satu manfaat katrol adalah dapat mengubah arah gaya.

2) Katrol Bebas atau Bergerak

Katrol bebas adalah jenis katrol yang bisa berputar pada porosnya sekaligus bisa bergerak naik turun. Jenis katrol ini mempunyai prinsip kerja yang sama dengan tuas golongan dua, yakni beban berada di antara titik tumpu dan kuasa. Pada katrol bebas, gaya yang dikeluarkan hanya setengah dari beban yang diangkat. Keuntungan mekanis pada katrol bebas bernilai 2 karena gaya kuasa yang dikeluarkan untuk menarik beban memiliki nilai setengah dari berat bebannya. Contoh penggunaan katrol bebas dalam kehidupan sehari-hari yaitu pada alat pengangkat peti kemas yang ada di perlabuhan.

Gambar Katrol Bebas (Sumber: elschooltoday.com)

Berdasarkan analisis gambar, pada desain katrol tetap seluruh beban diteruskan seluruhnya pada tali pegangan, sehingga seandainya beban tersebut adalah 60 Newton maka diperlukan gaya yang sama yaitu sebesar 60 Newton juga untuk menarik beban tersebut. Berdasarkan pemisalan tersebut dapat kita ketahui bahwa besarnya keuntungan mekanis pada katrol tetap adalah KM = 1. Sedangkan pada katrol bergerak, beban terdistribusi menjadi dua bagian, sehingga jika seandainya beban tersebut adalah 60 Newton, maka untuk menarik beban tersebut, Anda cukup menarik dengan gaya sebesar 30 Newton. Berdasakan pemisalan tersebut besarnya keuntungan mekanis pada katrol bergerak adalah KM = 2. Dengan sedikit perubahan desain saja kita dapat melihat perbedaan yang cukup besar.

3) Katrol Majemuk (Gabungan)

Katrol majemuk adalah jenis katrol yang mempunyai lebih dari satu katrol sehingga keuntungan mekanisnya dihitung dari jumlah katrol yang digunakan untuk mengangkat beban. Dalam kehidupan sehari-hari, katrol majemuk biasa digunakan untuk mengangkat benda atau alat berat dalam bidang perindustrian.

Gambar Katrol Majemuk (Takal) (Sumber: elschooltoday.com)

Gambar Keuntungan Mekanis Katrol Majemuk (Sumber: elschooltoday.com)

Keuntungan Mekanis Katrol

· Keuntungan mekanis adalah ukuran penguatan gaya yang dicapai dengan menggunakan alat, perangkat mekanis, atau sistem mesin (Fadli dkk., 2022). Keuntungan mekanis juga dapat diartikan sebagai bilangan yang menunjukkan berapa kali lipat menggandakan gaya.

· Keuntungan mekanis katrol adalah besar nilai gaya yang digandakan karena menggunakan katrol.

· Dengan menggunakan katrol, usaha yang diperlukan menjadi lebih kecil sehingga katrol dinilai memiliki keuntungan mekanis.

· Nilai keuntungan mekanis katrol antara satu jenis katrol dengan jenis lainnya tidak memiliki nilai yang sama dikarenakan perbedaan letak titik tumpu.

· Ketika mengangkut beban yang sangat berat biasanya memerlukan keuntungan mekanis yang besar. Semakin banyak katrolnya, maka keuntungan mekanisnya semakin besar dan harus menghitung tali-tali yang melawan beban (W) dan bebannya harus dilawan gaya ke atas (Firmansyah dkk., 2021).