Gambar katrol berikut yang menghasilkan keuntungan paling besar adalah ...

Persamaan pada katrol:

Degan menggunakan persamaan di atas, pada soal secara berurutan dari kiri ke kanan:

1. Katrol tetap, keuntungan mekanis = 1 (P=W)
2. Katrol bebas, keuntungan mekanis = 2 (Q=0,5W)
3. Katrol majemuk, keuntungan mekanis =2 (P=0,5W)

Dapat disimpulkan bahwa P > Q = R

Jadi, jawaban yang tepat adalah C 

Ada 3 keuntungan mekanis pada sistem tersebut:

• Keuntungan mekanis dari penggunaan katrol tetap:
 

     

• Keuntungan mekanis dari penggunaan katrol bergerak:

     

• Keuntungan mekanis dari penggunaan bidang miring:

      

Sehingga keuntungan mekanis total sistem tersebut adalah

    

Jadi, jawaban yang tepat adalah D.

Katrol merupakan pesawat sederhana yang berbentuk roda dan memiliki poros. Katrol yang memiliki keuntungan mekanik 2 adalah katrol bebas. Gambar katrol bebas ditunjukkan oleh gambar B dan C. 

Keuntungan mekanis katrol bergerak adalah 2. Pada katrol jenis ini, gaya kuasa yang dikeluarkan untuk menarik bebannya bernilai setengah dari berat bebannya. Jika berat benda yang digantungkan adalah 100 N maka untuk mengangkatnya dengan katrol bergerak cukup dengan gaya 50 N saja. Katrol bebas biasanya ditemukan pada alat-alat pengangkat peti kemas di pelabuhan. 

Diketahui

$$\begin{array}{rcl}w& =& 500\mathrm{N}\\ s_b& =& 2\mathrm{m}\end{array}$$ 

Ditanya
$$s_k=...?$$

Penyelesaian
Jenis katrol yang digunakan pada gambar adalah katrol bergerak, sehingga memiliki keuntungan mekanis = 2.
Dengan menggunakan persamaan keuntungan mekanis, maka besar gayanya:

$$\begin{array}{rcl}KM& =& \frac{w}{F}\\ 2& =& \frac{500}{F}\\ F& =& \frac{500}{2}\\ F& =& 250\mathrm{N}\end{array}$$ 

Perpindahan kuasa
Beban dinaikkan setinggi 2m, maka dengan menggunakan hubungan antara usaha dan energi, kuasa akan berpindah:

$$\begin{array}{rcl}{W}_k& =& W_b\\ F\times s_k& =& w\times s_b\\ 250\times s_k& =& 500\times 2\\ 250\times s_k& =& 1.000\\ s_k& =& \frac{1.000}{250}\\ s_k& =& 4\mathrm{m}\end{array}$$ 

Jadi, kuasa akan berpindah 4 m.