Dokumen tersebut membahas percobaan sistem katrol sederhana untuk menyelidiki keuntungan mekaniknya. Terdapat penjelasan tentang tujuan, teori dasar, alat dan bahan, prosedur kerja, pengolahan data, serta pembahasan hasil percobaan menggunakan katrol majemuk dan katrol tetap."

1. PRAKTIKUM FISIKA DASAR
PROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGAN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
BAB VI
PESAWAT SEDERHANA SISTEM KATROL
6.1. Tujuan Praktikum
Tujuan praktikum kali ini adalah menyelidiki keuntungan mekanik
sistem katrol.
6.2. Dasar Teori
Pesawat sederhana adalah segala jenis perangkat yang hanya
membutuhkan satu gaya untuk bekerja. Kerja terjadi sewaktu gaya diberikan
dan menyebabkan gerakan sepanjang suatu jarak tertentu. Kerja yang timbul
adalah hasil gaya dan jarak. Jumlah kerja yang dibutuhkan untuk mencapai
sesuatu bersifat konstan, walaupun demikian jumlah gaya yang dibutuhkan
untuk mencapai hal ini dapat dikurangi dengan menerapkan gaya yang lebih
sedikit terhadap jarak yang lebih jauh. Dengan kata lain, peningkatan jarak
akan mengurangi gaya yang dibutuhkan. Rasio antara keduanya disebut
keuntungan mekanik (Haliday, 1983).
Dalam melakukan usaha, akan lebih mudah jika menggunakan pesawat
atau mesin sederhana. Pesawat sederhana tidak memiliki energi sendiri dan
tidak dapat bekerja dengan sendirinya. Hukum pesawat menyatakan bahwa
keluaran usaha atau kerja suatu mesin selalu sama dengan masukan usaha atau
kerjanya. Dalam kenyataan, setiap mesin mempunyai sejumlah gesekan.
Akibatnya, sebagian dari masukan usaha tersebut dihabiskan untuk mengatasi
gesekan itu. Dengan demikian, keluaran usaha lebih kecil dari masukan usaha.
Pesawat sederhana memberikan banyak keuntungan, antara lain dapat
mengubah energi, mengurangi gaya, dan mempercepat pekerjaan.
Katrol adalah roda pejal atau cakram yang berputar pada porosnya dan
dilewati tali atau rantai untuk mengangkat bahan. Prinsip kerja katrol sama
dengan tuas, yaitu untuk memungkinkan mengangkat benda berat dengan gaya
yang lebih kecil tanpa mengurangi usaha yang dilakukan. Katrol dapat
digunakan untuk mengangkat beban dengan lebih mudah seperti memindahkan
kontainer yang berisi mobil, menaikkan bahan bangunan ke lantai atas pada
gedung bertingkat, untuk menaikkan bendera, serta memindahkan tiang beton
Khairi Ramdhani 46
H1C113061

2. PRAKTIKUM FISIKA DASAR
PROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGAN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
dan rangka baja pada pembangunan jalan dan jembatan. Secara garis besar ada
3 jenis katrol berdasarkan geraknya, yaitu katrol tetap, katrol bergerak dan
sistem katrol.
Katrol tetap adalah sebuah katrol yang terpasang pada tempat yang tetap
sehingga tidak dapat bergerak ke atas atau ke bawah. Katrol tetap dapat
dipandang sebagai tuas. Gaya yang digunakan untuk mengangkat beban
minimal sama dengan berat beban. Dengan kata lain, keuntungan mekanis
katrol tetap sama dengan 1.
Katrol bergerak adalah sebuah katrol yang terpasang sedemikian rupa
sehingga dapat bergerak naik turun. Gaya untuk mengangkat suatu benda hanya
membutuhkan gaya yang besarnya setengah dari berat benda itu. Oleh karena
itu, keuntungan mekanis katrol bergerak sama dengan 2. Sistem katrol adalah
susunan katrol yang terdiri atas sebuah katrol tetap dan beberapa katrol
bergerak. Keuntungan mekanis sistem katrol lebih dari 2 (Sutrisno, 1983).
6.3. Alat dan Bahan
Alat dan bahan yang digunakan dalam percobaan ini, yaitu:
1. Dasar Statif
Dasar statif digunakan ketika merangkai alat statif. Komponen ini
berfungsi sebagai dasar penumpu batang statif
Sumber : Dokumentasi Pribadi, 2014.
Gambar 6.1.
Dasar Statif
2. Kaki Statif
Khairi Ramdhani 47
H1C113061

3. PRAKTIKUM FISIKA DASAR
PROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGAN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
Kaki statif berfungsi sebagai penahan agar statif tetap berdiri tegak.
Kaki statif disambung dengan batang statif pendek yang dirangkai
horizontal dengan batang statif panjang.
Sumber : Dokumentasi Pribadi, 2014.
Gambar 6.2.
Kaki Statif
3. Batang Statif Pendek
Batang statif pendek diletakkan vertikal di lubang bagian tengah
dasar statif.
Sumber : Dokumentasi Pribadi, 2014.
Gambar 6.3.
Batang Statif Pendek
4. Batang Statif Panjang
Batang statif ini digunakan sebagai tiang-tiang penyangga pada alat
statif. Batang statif ini dipasang pada dasar statif. Pada lubang di bagian
Khairi Ramdhani 48
H1C113061

4. PRAKTIKUM FISIKA DASAR
PROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGAN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
samping, batang statif panjang dipasang secara horizontal, lalu kemudian
pada ujungnya dipasang kaki statif.
Sumber : Dokumentasi Pribadi, 2014.
Gambar 6.4.
Batang Statif Panjang
5. Penyambung Batang Statif
Penyambung batang statif berfungsi untuk menyambung statif
dengan statif lain untuk menambah panjang statif.
Khairi Ramdhani 49
H1C113061

5. PRAKTIKUM FISIKA DASAR
PROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGAN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
Sumber : Dokumentasi Pribadi, 2014.
Gambar 6.5.
Penyambung Batang Statif
6. Dinamometer 1,5 N
Dinamometer atau neraca pegas adalah perangkat untuk mengukur
besar gaya yang bekerja pada benda yang dicoba.
Sumber : Dokumentasi Pribadi, 2014.
Gambar 6.6.
Dinamometer 1,5 N
7. Tali Pada Roda
Tali berfungsi sebagai penghubung antara beban dengan kuasa
melalui roda - roda katrol.
Khairi Ramdhani 50
H1C113061

6. PRAKTIKUM FISIKA DASAR
PROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGAN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
Sumber : Dokumentasi Pribadi, 2014.
Gambar 6.7.
Tali Pada Roda
8. Beban (25 gr dan 50 gr)
Beban berfungsi sebagai objek percobaan.
Sumber : Dokumentasi Pribadi, 2014.
Gambar 6.8.
Beban
9. Jepit Penahan
Jepit penahan digunakan untuk menahan dinamometer tetap
tergantung pada statif.
Khairi Ramdhani 51
H1C113061

7. PRAKTIKUM FISIKA DASAR
PROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGAN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
Sumber : Dokumentasi Pribadi, 2014.
Gambar 6.9.
Jepit Penahan
10. Roda Katro Besar
Roda katrol adalah roda yang memiliki rongga di tepinya seperti
pelg kendaraan. Roda katrol besar berdiameter 10 cm.
Sumber : Dokumentasi Pribadi, 2014.
Gambar 6.10.
Roda Katrol Besar
11. Roda Katro Kecil
Roda katrol kecil berdiameter 5 cm.
Khairi Ramdhani 52
H1C113061

8. PRAKTIKUM FISIKA DASAR
PROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGAN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
Sumber : Dokumentasi Pribadi, 2014.
Gambar 6.11.
Roda Katrol Kecil
12. Batang Perangkai
Batang perangkai berfungsi menghubungkan dua katrol.
z
Sumber : Dokumentasi Pribadi, 2014.
Gambar 6.12.
Batang Perangkai
13. Pengait Beban
Pengait beban adalah perangai yang berfungsi untuk mengaitkan
beban pada katrol.
Khairi Ramdhani 53
H1C113061

9. PRAKTIKUM FISIKA DASAR
PROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGAN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
Sumber : Dokumentasi Pribadi, 2014.
Gambar 6.13.
Pengait Beban
6.4. Prosedur Kerja
1. Persiapan
Prosedur persiapan kerja adalah sebagai berikut :
a. Siapkan alat dan bahan yang digunakan.
b. Rangkailah dasar statif, kaki statif, batang statif pendek dan panjang.
c. Gabungkan roda katrol besar (100 mm) dan kecil (50 mm) dengan
memakai batang perangkai sehingga membentuk 2 pasang gabungan
katrol C dan D, lalu pasang pengait beban pada masing-masing gabungan
katrol.
d. Tancapkan poros roda katrol besar dari gabungan C pada balok
pendukung P dan roda kecil dari bagian D pada balok pendukung Q.
e. Ikatkan ujung tali pada pengait diatas, lalu lilitkan tali melalui pengait
katrol kecil yang bawah dan atas, kemudian ujungnya diikatkan pada
pengait dinamometer. Selanjutnya dinamometer dihubungkan dengan
dasar statif dengan memakai jepit penahan.
f. Lepaskan katrol kecil bawah dari balok pendukung Q dan biarkan katrol
tergantung bebas. Singkirkan atau turunkan balok pendukung Q ke dasar
statif.
2. Prosedur Percobaan
Prosedur percobaan kerja adalah sebagai berikut :
a. Lepaskan beban B dari rangkaian. Kemudian ukurlah massa beban B
dengan memakai neraca empat lengan (311 gr). Untuk menentukan gaya
Khairi Ramdhani 54
H1C113061

10. PRAKTIKUM FISIKA DASAR
PROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGAN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
beratnya, gunakan rumus B = m x g. Dalam hal ini, gunakan nilai
gravitasi (g) = 10 m/s2
.
b. Amati dan baca gaya kuasa F yang ditunjukkan oleh skala pada
dinamometer.
c. Ulangi lagkah 1 sampai langkah 2 dan setiap kali selalu menambahkan
beban sesuai dengan isian dalam tabel hasil pengamatan.
d. Kemasi semua alat dan bahan yang telah digunakan serta lengkapi
seluruh isian tabel dan diskusikan untuk memperoleh kesimpulan.
6.5. Pengolahan Data
Tabel 6.1.
Hasil Pengukuran dengan Katrol Majemuk
No Beban
Gaya Kuasa
(F)
Massa
Beban (m)
Berat
Beban
(B=m.g)
Keuntungan
Mekanik
(B/F)
1
Gabung Katrol
Bawah + 1 beban
0,25 N 2,5x10-2
Kg 2,5x10-1
N 1
2
Gabung Katrol
Bawah + 2 beban
0,3 N 5x10-2
Kg 5x10-1
N 1,67
3
Gabung Katrol
Bawah + 3 beban
0,35 N 7,5x10-2
Kg 7,5x10-1
N 2,14
4
Gabung Katrol
Bawah + 4 beban
0,5 N 1x10-1
Kg 1 N 2
Tabel 6.2
Hasil Pengukuran dengan Katrol Tetap
No Beban
Gaya Kuasa
(F)
Massa
Beban (m)
Berat
Beban
(B=m.g)
Keuntungan
Mekanik
(B/F)
1
Katrol Tetap + 1
beban
0,15 N 2,5x10-2
Kg 2,5x10-1
N 1,67
Khairi Ramdhani 55
H1C113061

11. PRAKTIKUM FISIKA DASAR
PROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGAN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
2
Katrol Tetap + 2
beban
0,4 N
5x10-2
Kg
5x10-1
N 1,25
3
Katrol Tetap + 3
beban
0,7 N
7,5x10-2
Kg
7,5x10-1
N 1,07
4
Katrol Tetap + 4
beban
0,85 N 1x10-1
Kg 1 N 1,18
6.6. Pembahasan
1. Percobaan I : Pengukuran Katrol Majemuk
Dari hasil percobaan yang dilakukan pada katrol majemuk yang
menggunakan 1 beban yang beratnya 25 gram, dapat diperoleh gaya
kuasanya sebesar 0,25 N. Pada saat beban ditambahkan menjadi 50 gram,
dapat diperoleh gaya kuasanya sebesar 0,3 N. Beban ditambah lagi menjadi
75 gram, dapat diperoleh gaya kuasanya sebesar 0,35 N dan yang terakhir
beban 100 gram, dapat diperoleh gaya kuasanya sebesar 0,5 N.
Tetapi setelah dihitung menggunakan rumus yang ada, keuntungan
mekanik yang didapat pada data no. 4 tidak masuk akal karena seharusnya
lebih besar dari data no. 3. Hal ini dipastikan terjadi karena adanya
kesalahan teknis dalam percobaan. Kami menganalisa kesalahan teknis
tersebut terjadi karena suatu sebab yaitu pada waktu penahan katrol yang
berada di bawah tidak terlepas secara maksimal.
2. Percobaan II : Pengukuran Katrol Tetap
Sama seperti dengan katrol majemuk, gaya kuasa yang dihasilkan
dari data 1 sampai 4 semakin besar. 0,15 N, 0,4 N, 0,7 N, dan 0,85 N. Pada
percobaan ini juga terjadi kejanggalan yang sama, yaitu pada data no. 4.
Keuntungan mekanis yang didapat lebih kecil dari no. 3. Hal ini juga terjadi
karena kesalahan teknis dalam melakukan percobaan. Analisa, kesalahan
teknis tersebut berdasarkan analisa yaitu pada saat melihat atau mengamati
angka yang ada pada dinamometer. Dari analisa tersebut kami berasumsi
bahwa data no. 4 dapat diabaikan karena data no. 1 sampai no. 3 sudah
mewakili percobaan tersebut.
Khairi Ramdhani 56
H1C113061

12. PRAKTIKUM FISIKA DASAR
PROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGAN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
Khairi Ramdhani 57
H1C113061