Bagaimana Sistem Katrol Bekerja?

Sistem katrol memudahkan mengangkat benda daripada mengangkat beban mati dengan tangan. Katrol tunggal pada dasarnya mengubah arah tarikan atau gaya yang diterapkan. Ketika seseorang menggunakan dua atau lebih katrol dalam suatu sistem, maka sistem juga melipatgandakan gaya yang diberikan selain mengubah arahnya. Dengan satu katrol tetap dan satu katrol bergerak dalam suatu sistem, pada dasarnya menggandakan berat beban yang dapat Anda angkat tanpa bantuan orang lain berdasarkan berat yang dapat Anda angkat.

Sebagai salah satu dari enam mesin sederhana, katrol memiliki dua lengan yang sama dan beroperasi pada titik tumpu seperti tuas, meskipun itu adalah roda dengan tepi berbingkai pada poros berulir dengan tali. Katrol tunggal yang tergantung di langit-langit dengan tali yang melilit rodanya memungkinkan Anda mengangkat sebuah kotak di lantai hingga meja atau lebih tinggi hanya dengan menggunakan setengah gaya yang diperlukan untuk mengangkatnya dengan tangan.

Mesin sederhana seperti katrol memberi Anda keuntungan mekanis, yang pada dasarnya membuat Anda lebih kuat daripada di kehidupan nyata. Fisikawan mengukur pekerjaan yang dilakukan sistem dengan menghitung keuntungan mekanis dalam Newton, dinamai Sir Isaac Newton, pencetus hukum gerak. Dibutuhkan 1 newton untuk memindahkan 1 kilogram massa dengan laju 1 meter per detik kuadrat dalam arah gaya yang diterapkan. Untuk menghitung keuntungan mekanis katrol, bagilah gaya keluaran, berat beban dengan gaya masukan, gaya yang diperlukan untuk mengangkat beban.

Saat menggunakan hanya satu katrol mengharuskan Anda untuk menggunakan hanya setengah gaya yang diperlukan untuk mengangkat beban dengan tangan, sebuah katrol tetap katrol digabungkan dalam suatu sistem dengan katrol bergerak, pada dasarnya menggandakan gaya yang diterapkan untuk mengangkat atau memindahkan obyek. Misalnya, jika Anda memiliki benda yang beratnya 100 N, yang diperlukan untuk mengangkat benda dalam sistem katrol ini adalah gaya 50 newton yang diterapkan. MA dari sistem jenis ini sama dengan dua.

Sementara satu katrol memungkinkan Anda memindahkan beban dengan setengah gaya yang dibutuhkan, sistem katrol meningkatkan keuntungan mekanis dengan jumlah katrol dan panjang tali yang menopang beban. Jumlah untaian tali yang menopang beban dalam sistem katrol ganda pada dasarnya sesuai dengan keuntungan mekanis dari sistem tersebut. Misalnya, jika Anda memiliki dua katrol tetap dan dua katrol bergerak, empat panjang tali menopang beban dengan keuntungan mekanis empat. Sebuah beban 100 N akan membutuhkan 25 newton gaya yang diterapkan untuk mengangkatnya.