Katrollen zijn een van de zes eenvoudige machines. De andere eenvoudige machines zijn het wiel en de as, het hellend vlak, de wig, de schroef en de hefboom. Een machine is een hulpmiddel dat wordt gebruikt om het werk gemakkelijker te maken, en de zes eenvoudige machines waren enkele van de vroegste ontdekkingen van de mensheid.
Basis Katrollen
De eenvoudigste katrollen zijn gemaakt van een wiel en een touw of koord. De rand van het wiel is gegroefd en het touw of koord past in die groef. Als je aan het touw omhoog of omlaag trekt, gaat het wiel draaien. Dit maakt het verplaatsen van het object makkelijker, omdat bijvoorbeeld een touw naar beneden trekken makkelijker is dan een zwaar object omhoog tillen. Natuurlijk heeft een enkele katrol geen grote invloed op de hoeveelheid werk die nodig is om een object te verplaatsen. Om deze reden worden katrollen meestal gepaard of gecombineerd om systemen van katrollen te vormen.
Vaste katrolsystemen
Bij een vast katrolsysteem zijn de katrollen onbeweeglijk en in het algemeen bevestigd aan een muur, plafond of raamwerk. De last beweegt met het touw omhoog of omlaag, terwijl de katrollen stationair blijven. Er zijn voor- en nadelen aan het vaste katrolsysteem. De vaste katrol verandert de richting van de kracht, maar niet de hoeveelheid. In feite is de vaste katrol de enige die meer inspanning vereist dan de lading zelf. Het kost veel meer inspanning om de last te verplaatsen dan een beweegbaar of samengesteld katrolsysteem, maar de katrol hoeft niet op en neer te worden geduwd of getrokken.
Beweegbare katrolsystemen
In een beweegbaar katrolsysteem is de katrol bevestigd aan de lading in plaats van aan een muur of raamwerk. Hierdoor kan de katrol meebewegen met de last. Het voordeel van een beweegbare katrol is dat er minder werk nodig is om de last te verplaatsen. De beweegbare katrol heeft echter ook zijn nadelen. In een beweegbaar katrolsysteem moet de katrol zelf op en neer worden geduwd of getrokken, waardoor zijn eigen gewicht aan de bestaande belasting wordt toegevoegd.
Samengestelde katrolsystemen
Een samengesteld katrolsysteem maakt gebruik van een combinatie van vaste en beweegbare katrollen. Samengestelde katrolsystemen zijn de meest gebruikte van de drie systemen, en terecht. De inspanning die nodig is om een last die is opgetuigd naar een samengesteld katrolsysteem te verplaatsen, is minder dan de helft van de oorspronkelijke belasting. Het nadeel van het samengestelde katrolsysteem is dat met elke toegevoegde katrol de benodigde lengte van het touw en de afstand die het touw moet afleggen toenemen.