13 Contoh Soal Katrol Tetap, Bergerak, dan Majemuk beserta Jawabannya

Pernahkah kamu merasa kesulitan saat mengangkat ember yang penuh air dari dalam sumur atau kolam? Jika diangkat langsung menggunakan tangan, selain sulit pasti melelahkan.

Untunglah ada katrol yang bisa membantu memudahkan pekerjaan. Terdapat beberapa jenis katrol yang diperuntukkan untuk kebutuhan berbeda.

Pada artikel berikut, Mamikos akan memberikan informasi terkait contoh soal katrol tetap bergerak dan majemuk sebagai bahan latihan. ⚙️🎡

Contoh Soal Katrol Tetap Bergerak dan Majemuk

Katrol merupakan materi yang turut dipelajari pada bab pesawat sederhana. Pada bab tersebut, dibahas juga materi bidang miring dan contoh soal bidang miring.

Perlu kamu ketahui bahwa katrol merupakan alat bantu untuk mengangkat benda yang berat agar kamu tidak terlalu lelah. Biasanya, katrol berbentuk seperti roda kecil bertali. Nantinya tali tersebut yang ditarik untuk membantu mengangkat beban.

Pahami perbedaan katrol tetap, katrol bergerak, dan katrol majemuk agar bisa menerapkan rumusnya secara tepat. Sebab, perbedaan jenis katrol bisa berpengaruh terhadap rumus yang digunakan.

Baca Juga :

35 Contoh Soal Pesawat Sederhana Kelas 8 SMP Kurikulum Merdeka beserta Jawabannya

Contoh Soal Katrol Tetap

Bayangkan kamu sedang menimba air dari sumur menggunakan ember. Katrolnya digantung pada bagian atas mulut sumur dan tidak ikut bergerak. Nah, katrol tersebut adalah katrol tetap.

Ciri-ciri katrol tetap adalah posisinya yang selalu diam di tempat dan tidak naik turun. Kamu akan tetap menarik tali dengan gaya yang sama besar seperti berat ember.

Keuntungannya, arah gaya menjadi berubah karena kamu tidak perlu mengangkat ember ke atas, tetapi menarik tali katrolnya ke bawah.

Rumus katrol tetap: F = W
Artinya, gaya yang kamu berikan sama seperti berat beban.

Soal 1

Sebuah katrol tetap dipakai untuk mengangkat beban 45 N. Apabila gaya yang diberikan sebesar 45 N, keuntungan mekanis (KM) katrol tersebut adalah…

A. 0,5
B. 1
C. 2
D. 4

Jawaban: B. 1
Pembahasan:
Katrol tetap tidak mengubah besar gaya, tetapi hanya mengubah arah gaya.
Rumus keuntungan mekanis (KM) = W/F
= 45 / 45
= 1
Artinya, gaya yang diperlukan sama besar dengan berat beban yang diangkat.

Soal 2

Seorang anak yang masih duduk di bangku SD menarik tali katrol tetap sejauh 3 meter. Beban yang terangkat anak tersebut sejauh … meter.

A. 0,5 m
B. 1 m
C. 3 m
D. 4 m

Jawaban: C. 3 m
Pembahasan:
Jarak tali yang ditarik = jarak beban terangkat
Sebab, katrol tetap tidak mengubah besar gaya dan jarak perpindahan, sehingga jawabannya 3 meter juga.

Soal 3

Pada suatu perayaan hari kemerdekaan, sebuah bendera dinaikkan dengan katrol tetap pada tiang yang tingginya 6 m. Apabila talinya ditarik dengan gaya 80 N, berapa besar usaha yang dilakukan pengibar bendera?

A. 240 J
B. 360 J
C. 480 J
D. 560 J

Jawaban: C. 480 J
Pembahasan:
Rumus usaha: W = F x s
= 80 x 6
= 480 J

Soal 4

Seorang petani menggunakan katrol tetap untuk mengangkat pupuk 40 N. Petani tersebut menarik tali ke bawah sejauh 3 meter dalam waktu 5 detik. Berapa daya yang dikeluarkan petani?

A. 10 W
B. 20 W
C. 24 W
D. 30 W

Jawaban: C. 24 W
Pembahasan:
Usaha: W = F x s
= 40 x 3
= 120 J
Daya: P = W/t
= 120/5
= 24 W

Soal 5

Dua orang pekerja bangunan menarik tali katrol tetap dari arah berlawanan, masing-masing dengan gaya 60 N dan 80 N. Apabila beban tidak bergerak, berapa gaya efektif yang bekerja pada beban tersebut?

A. 20 N ke arah penarik 80 N
B. 60 N ke arah penarik 60 N
C. 140 N ke arah penarik 80 N
D. Beban diam karena gaya seimbang

Baca Juga :

15 Contoh Jenis Pesawat Sederhana dalam Kehidupan Sehari-hari dan Penjelasannya

Jawaban: A. 20 N ke arah penarik 80 N
Pembahasan:
Gaya yang lebih besar (80 N) menang terhadap gaya 60 N.
Resultan gaya:
F = 80 – 60
= 20 N
Arah resultan mengikuti gaya yang lebih besar, sehingga 20 N ke arah penarik 80 N