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

Soal 1

Suatu sistem katrol majemuk yang terdiri dari 2 katrol tetap dan 2 katrol bergerak mengangkat beban t seberat 200 N. Berapa gaya tarik minimum yang diperlukan?

A. 50 N
B. 100 N
C. 200 N
D. 400 N

Jawaban: A. 50 N
Pembahasan:
Katrol majemuk dengan jumlah 2 katrol tetap dan 2 katrol bergerak memiliki keuntungan mekanik (KM) = 4.
Artinya gaya yang dibutuhkan hanya ¼ dari berat beban.
F = W / KM
= 200 / 4
= 50 N

Soal 2

Sebuah benda 300 N diangkat menggunakan katrol majemuk yang mempunyai 3 tali penahan beban (KM = 3). Apabila beban tersebut kemudian dinaikkan 1,5 meter, berapa panjang tali yang harus ditarik dan berapa gaya yang perlu dikeluarkan?

A. 300 N, 1,5 m
B. 150 N, 3 m
C. 100 N, 4,5 m
D. 75 N, 4,5 m

Jawaban: C. 100 N, 4,5 m
Pembahasan:
Gaya yang diperlukan:
F = W / KM
= 300 / 3
= 100 N
Katrol majemuk juga mempunyai keuntungan berupa jarak, sehingga tali harus ditarik sepanjang KM x h
s = 3 x 1,5
= 4,5 m

Soal 3

Diketahui terdapat sebuah benda bermassa 50 kg yang dihubungkan pada sistem katrol majemuk yang memiliki keuntungan mekanik 4. Salah satu ujung tali ditarik dengan gaya konstan F, sehingga benda dapat naik dengan percepatan a = 1,0 m/s^2. Jika massa tali dan katrol diabaikan, berapa besar F?

A. 100 N
B. 150 N
C. 135, 7 N
D. 137,5 N

Jawaban: D. 137,5 N
Pembahasan:
Pada katrol majemuk ideal, suatu beban mendapatkan gaya ke atas sebanyak n kali tegangan tali. T dianggap sebagai F karena ujung tali ditarik, sehingga persamaan gerak vertikalnya menjadi:

nT – mg = ma
Masukkan data yang sudah diketahui berupa n = 4, m = 50, g = 10, dan a = 1
4F – 50 x 10 = 50 x 1
4 F – 500 = 50
4 F = 550
F = 137,5 N

Baca Juga :

65 Contoh Soal Teks Laporan Hasil Observasi beserta Jawabannya, Pilihan Ganda dan Esai

Penutup

Demikian informasi 13 contoh soal katrol tetap, bergerak dan majemuk beserta jawabannya yang bisa kamu jadikan referensi belajar.

Jangan lupa untuk selalu ingat bahwa katrol tetap hanya mengubah arah gaya, sedangkan katrol bergerak dan katrol majemuk dapat meringankan gaya.

Pelajari materi fisika yang lain seperti jenis pesawat sederhana, bidang miring, dan latihan soal-soal fisika untuk berbagai jenjang. Semoga bermanfaat! 🏋️