a. F 57. Perhatikan sistem katrol di samping. Berapakah keuntungan mekanis sistem katrol tersebut? b. Sistem diinginkan dalam keadaan seimbang dan berat katrol diabaikan. Berapakah berat beban M jika F = 30 N? M 

Sebuah beban akan lebih mudah diangkat ketika menggunakan sistem katrol seperti pada soal. Dapatkah kamu menentukan jenis katrol apa yang digunakan pada soal tersebut? Yuk kita review terlebih dahulu mengenai konsep katrol.

Identifikasi Konsep

Katrol adalah roda beralur dengan sebuah tali atau rantai yang lewat pada alur itu. Tahukah kamu, terdapat beberapa jenis katrol dengan keuntungan mekanik yang berbeda-beda nih. 

1. Katrol tunggal tetap, 
Katrol tunggal tetap porosnya dipasang di suatu tempat yang tetap, sehingga ketika digunakan katrol tidak ikut bergerak. Katrol tetap memiliki keuntungan mekanik 1.

2. Katrol bebas/katrol tunggal bergerak, 
Katrol tunggal bergerak yaitu katrol yang porosnya tidak dipasang di tempat yang tetap, sehingga saat digunakan katrol ikut bergerak. Katrol bergerak memiliki keuntungan mekanik 2.

3. Katrol majemuk, 
Katrol ini merupakan gabungan dari katrol tetap dan katrol bebas. Keuntungan mekanik katrol majemuk sama dengan jumlah katrol/jumlah tali yang menyokong beban.

Nah kalian dapat amati gambar katrol berikut agar dapat membedakan jenis katrol tunggal tetap, katrol bebas/bergerak, dan katrol majemuk ya. 
<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-79/ChapId-654/LessonId-1577/ModuleId-2/QuestionCode-21INC3VZBK0/katrol.JPG" />

Sekarang kita analisis jenis katrol pada soal.
Sistem katrol tersebut terdiri atas katrol tetap dan katrol bergerak, sehingga jenis katrol ini adalah katrol majemuk ya.

Pada soal diketahui:
jumlah katrol = 4
jumlah tali yang menopang beban = 4
<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-79/ChapId-654/LessonId-1577/ModuleId-2/QuestionCode-21IWJ6SWJKC/katrol 10.PNG" />
gaya kuasa \(F\) = 30 N

Yang ditanyakan: keuntungan mekanik \(KM\) dan berat beban \(w\)?

Penyelesaian:
Ingat, keuntungan mekanik katrol majemuk sama dengan jumlah katrol/tali yang menopang beban. Nah karena jumlah katrol/tali yang menopang beban adalah 4, maka keuntungan mekanik katrol tersebut adalah 4
\(KM=4\)

Nilai dari keuntungan mekanik ini dapat kita gunakan untuk menghitung berat beban yang diangkat nih. Kita gunakan persamaan keuntungan mekanik, sehingga diperoleh:
\[KM=\frac{w}{F}\]\[4=\frac{w}{30}\]\[w=4\times 30\]\[w=120\ \text N\]

Pembahasan Identifikasi Masalah dan Solusi

Jadi keuntungan mekanik sistem katrol tersebut adalah 4 dan berat beban yang diangkat adalah 120 N.