Page 427 - Fisika Dasar 1 - Mikrajuddin Abdullah

Bab 5 Kerja dan Energi

Jawab

Agar terjadi ungkat-ungkit (naik turun secara bergantian) maka harus
terjadi saling bertukar energi antara bapak dan anak. Ketika anak
mengalami pengurangan energi maka bapak harus mendapat penambahan
energi yang persis sama besarnya. Begitu pun sebaliknya. Ini hanya
mungkin terjadi jika terpenuhi kondisi Wbapak Lbapak = Wanak Lanak, atau (mbapak
g)Lbapak = (manak g)Lanak, atau mbapak Lbapak = manak Lanak. Masukkan data di soal,
65  Lbapak = 25  2, atau Lbapak = 50/65 = 0,77 m.

5.12. Katrol

Orang jaman dahulu mengangkat air sumur dengat katrol.
Penduduk di pedesaan saat ini masih banyak yang menggunakan katrol
untuk mengangkat air sumur karena belum adanya listrik yang dapat
digunakan untuk menggerakkan pompa air. Tukang bangunan sampai saat
ini masih banyak yang menggunakan katrol untuk mengangkat bata atau
adukan semen ke lantai atas bangunan. Dengan katrol benda akan lebih
mudah diangkat. Mengapa demikian?

Mari kita mulai dengan membahas satu katrol yang digantung tetap.
Gambar 5.32 adalah ilustrasi katrol tersebut. Tali di sisi kiri katrol ditarik
ke bawah dengan gaya F. Tali turun sejauh h. Dengan demikian, kerja
yang kita lakukan adalah W1 = F h. Karena tali cuma satu dan
dihubungkan langsung (hanya melengkung melewati katrol) maka beban
naik sejauh h juga. Beban tersebut berada di bawah pengaruh gaya
gravitasi. Akibat kenaikan beban maka energi potensial beban bertambah
sebesar EP = W h. Kita asumsikan selama bergerak, kecepatan benda
tetap sehingga energi kinetik tidak berubah. Dengan demikian, kerja yang
kita lakukan semata-mata untuk menaikkan energi potensial benda.
Dengan demikian Fh = Wh, atau F = W. Jadi, gaya yang kita berikan
untuk mengangkat benda menggunakan katrol tetap persis sama dengan
berat benda. Lalu, apa untungnya menggunakan katrol?

Walaupun gaya yang dikeluarkan persis sama dengan berat benda,
katrol tetap mempermudah mengangkat benda. Penyebanya adalah kita
memberikan gaya ke arah bawah. Dengan gaya ke arah bawah maka kita
bisa menggunakan seluruh beban tubuh kita untuk menarik benda. Tinggal
memperkuat genggaman tangan pada tali. Untuk mengangkat beban,
kadang kita dapat menggelantung pada tali penarik.

Berbeda kalau kita mengangkat langsung benda dengan menarik ke
atas. Hanya otot-otot tangan yang kita kerahkan untuk menarik dan
menahan beban sehingga kita merasa berat.

413