Menghitung katrol tetap, bebas dan majemuk: gaya kuasa dan panjang tali
Kalkulator ini membantu menghitung katrol dengan aturan dari OpenStax Physics: keuntungan mekanis ideal sistem katrol sama dengan jumlah N tali yang menahan beban. Contoh: beban 100 kg pada katrol majemuk dengan 4 tali penahan butuh gaya 245,17 N tanpa gesekan – setara berat 25,00 kg –, tetapi untuk mengangkat 2 m tali ditarik 8 m.
Contoh: Massa beban 100 kg · Jumlah tali penahan beban N 4 · Efisiensi 100 % · Tinggi angkat 2 m → Gaya kuasa: Gaya kuasa 245,17 N (≈ 25,00 kg). Sumber: OpenStax Physics, 9.3 Simple Machines: IMA of a pulley system = number of ropes supporting the load (N); to raise a load 1 m you pull N m of rope; IMA = F_r/F_e = d_e/d_r; efficiency = W_o/W_i (read 09.10.2026). Diperbarui: .
Cara menghitung
Gaya kuasa = berat beban ÷ jumlah tali penahan. Menurut OpenStax, untuk katrol cukup hitung tali yang menahan beban – jumlah N itulah keuntungan mekanis ideal (KM). Sebagai gantinya tali ditarik N kali sejauh kenaikan beban, sehingga usaha F · s tetap sama. Bila ada gesekan, efisiensi η ikut dihitung: gaya = m · g ÷ (N · η).
Contoh soal (g = 9,80665 m/s²)
| Beban | N | Efisiensi | Gaya kuasa | Tali yang ditarik |
|---|---|---|---|---|
| 60 kg (katrol tetap) | 1 | 100 % | 588,40 N | 1 m untuk 1 m |
| 50 kg (katrol bebas) | 2 | 100 % | 245,17 N | 2 m untuk 1 m |
| 100 kg (katrol majemuk) | 4 | 100 % | 245,17 N | 8 m untuk 2 m |
| 100 kg | 4 | 85 % | 288,43 N | 8 m untuk 2 m |
| 200 kg | 6 | 90 % | 363,21 N | 18 m untuk 3 m |
Cara menghitung tali penahan
Yang dihitung hanya tali yang menahan katrol bebas (jadi juga beban). Katrol tetap hanya mengubah arah gaya (KM = 1), katrol bebas membagi dua gaya (KM = 2). Katrol majemuk dengan dua katrol di atas dan dua di bawah memiliki N = 4. Jika ujung tali diikat pada katrol bawah, ada satu tali penahan tambahan. Berat beban saja dapat dihitung dengan rumus gaya, satuan pound dengan pound ke kg.
Pertanyaan umum
Bagaimana cara menghitung gaya pada katrol?
Gaya = m · g ÷ N. Beban 100 kg beratnya 980,665 N; dengan 4 tali penahan gayanya 245,17 N, setara berat 25,00 kg.
Berapa panjang tali yang harus ditarik?
N kali tinggi angkat: dengan 4 tali penahan, tali ditarik 8 m untuk mengangkat 2 m.
Apa beda katrol tetap dan katrol bebas?
Katrol tetap hanya mengubah arah, gayanya sama (60 kg: 588,40 N), KM = 1. Katrol bebas ditahan dua tali sehingga gaya menjadi setengah, KM = 2.
Bagaimana memperhitungkan gesekan?
Dengan efisiensi: gaya = m · g ÷ (N · η). Pada 85 % contoh di atas naik dari 245,17 N menjadi 288,43 N.
Bagaimana menghitung jumlah tali penahan?
Hitung tali di antara katrol atas dan bawah yang menahan beban. Tali yang ditarik tangan hanya dihitung bila keluar dari katrol bawah ke arah atas.
Apakah hasilnya tepat?
Ini nilai ideal yang dihitung; dalam praktik berat katrol bawah dan tali menambah gaya. Tanpa data pabrik, efisiensi hanya perkiraan.
Sumber dan dasar hukum
- OpenStax Physics, 9.3 Simple Machines: IMA of a pulley system = number of ropes supporting the load (N); to raise a load 1 m you pull N m of rope; IMA = F_r/F_e = d_e/d_r; efficiency = W_o/W_i (read 09.10.2026)
- NIST SP 811, Appendix B.8 – standard acceleration of gravity g_n = 9.806 65 m/s² (read 09.10.2026)
Diperbarui: · Kebijakan editorial
Alat terkait
- Rumus Gaya: kalkulator dalam newtonRumus gaya dalam newton: dari massa dan percepatan, berat, tekanan dan luas, pegas, atau hukum tuas – dengan konversi satuan dan langkah perhitungan.
- Konversi pound ke kgKonversi pound ke kg dan kg ke pound: 1 lb = 0,4536 kg, 1 kg = 2,2046 lb. Termasuk ons, stone, gram, ton, pon 0,5 kg, rumus, dan tabel konversi.
- Menghitung rasio gigiMenghitung rasio gigi untuk roda gigi, sabuk, dan rantai: putaran dan torsi keluaran dari jumlah gigi atau diameter, termasuk dua tingkat. Gratis tanpa daftar.
- Kalkulator gaya normalKalkulator gaya normal dari massa, sudut kemiringan, dan percepatan gravitasi, opsional dengan gaya tambahan dan gesekan: gaya normal, komponen miring, gesekan.
- Kalkulator onlineKalkulator online gratis: ketik atau tekan, hasil langsung muncul – dengan urutan operasi, kurung, persen, akar, langkah perhitungan, dan riwayat.
- Konversi hex ke desimal dan desimal ke hexHex ke desimal: kalikan tiap digit dengan pangkat 16, jadi FF = 255. Ketik hex untuk desimal, biner, dan oktal, atau desimal ke hex, lengkap dengan caranya.
- Menghitung persentase kehadiran siswaHitung persentase kehadiran siswa atau mahasiswa: isi jumlah pertemuan dan kehadiran, lihat persentasenya dan berapa kali lagi boleh absen atau wajib hadir.
- Cara menghitung nilai UTS dan UAS (nilai akhir)Cara menghitung nilai UTS dan UAS: isi nilai dan bobotnya, langsung terlihat nilai akhir, lulus atau tidak, dan nilai UAS minimal yang dibutuhkan untuk lulus.
- Persamaan ArrheniusPersamaan Arrhenius: hitung energi aktivasi dari dua tetapan laju pada dua suhu, atau k baru pada suhu lain, lengkap dengan rumus dan contoh soal.