Inisiasi Praktikum Ipa 2

Inisiasi 2 Katrol Apa kabar Saudara mahasiswa ? semoga Anda dalam keadaan baik-baik saja. Baiklah, bila Anda sudah siap, segeralah laksanakan kegiatan tutorial online yang ke 2 ini untuk mata kuliah Praktikum IPA. Seperti yang Anda ketahui bahwa kompetensi mata kuliah ini adalah setelah Saudara mengikuti perkuliahan ini diharapkan Anda dapat melakukan kegiatan praktikum untuk beberapa praktikum konsep-konsep IPA Sekolah Dasar dan memiliki kemampuan menerapkan strategi pembelajaran praktikum di Sekolah Dasar. Adapun kompetensi dasar mata kuliah ini adalah dapat melakukan percobaan menggunakan katrol. Pada pertemuan kali ini, kita akan mendiskusikan materi-materi yang ada pada Unit 2 : mekanika, Sub Unit 2 : Katrol Memudahkan pemindahan benda. Pernahkan anda mengangkat ember yang berisi air dari sumur menggunakan satu buah katrol {kerekan}?. Bagaimana rasanya bila dibandingkan dengan mengangkat langsung ?. Anda pasti merasakan mengangkat ember berisi air menggunakan katrol terasa lebih ringan. Mengapa demikian ?. Ketika anda mengangkat air menggunakan katrol, maka sebenarnya anda memberikan gaya tarik yang arahnya sama dengan gaya gravitasi bumi, sehingga seolah-olah anda merasakan gaya gravitasi bumi membantu anda dalam melakukan pekerjaan. Pernahkan anda memikirkan apa yang harus dilakukan agar Anda dapat mengangkat benda menggunakan gaya yang lebih kecil ?. Bagaimana kalau menggunakan sistem katrol atau katrol ganda {dua, tiga, atau empat katrol } yang disusun sedemikian rupa. Apakah anda dapat mengangkat beban dengan menggunakan gaya yang lebih kecil lagi?. Semakin banyak katrol yang digunakan, maka semakin kecil gaya yang diperlukan untuk mengangkat benda. Untuk memantapkan pemahaman anda tentang katrol, berikut ini kita akan melakukan kegiatan/ percobaan tentang cara merangkai sistem katrol, menentukan keuntungan mekanik, serta kerugian bila kita menggunakan sistem katrol. Sebelum melakukan kegiatan/percobaan, siapkan dulu alat dan bahan yang dibutuhkan, baca prosedur kerja dengan cermat, dan siapkan tabel pengamatan dengan baik.

Inisiasi Praktikum IPA

1

a. Tujuan Kegiatan 1. Terampil merangkai sitem katrol ganda 2. Menentukan keuntungan mekanik katrol tunggal dan katrol ganda 3. Menentukan kerugian penggunaan katrol ganda b.Landasan Teori Katrol merupakan salah satu bentuk dari pesawat sederhana yang berfungsi untuk memudahkan pemindahan benda. Prinsip kerja dari pesawat sederhana adalah melipatgandakan gaya atau mengubah arah gaya. Benda atau beban yang berat dapat dipindahkan dengan memberikan sedikit gaya saja. Bilangan yang menyatakan pelipatgandaan hasil dari suatu pesawat sederhana terhadap gaya atau jarak perpindahan disebut keuntungan mekanis. Dalam pemakaian katrol, biasanya katrol dilengkapi dengan tali. Terdapat dua jenis katrol yaitu katrol tetap {gambar 1a} dan katrol bergerak {gambar 1b}. Dalam pemakaiannya kita sering menggabungkan beberapa katrol yang disebut dengan sistem katrol {gambar 1c dan 1d}.

Gambar 1. katrol tetap, katrol bergerak, dan sistem katrol Pada gambar 1 di atas, beban FB ditahan oleh jumlah utas atau penggal tali yang menahan berat benda, sehingga gaya yang diberikan beban FB akan direspon oleh gaya FK bersama-sama melalui jumlah penggal tali yang terlibat dalam menahan beban tersebut. Keuntungan mekanis menggunakan sistem adalah sama dengan perbandingan antara besar gaya beban dengan gaya kuasa. Untuk sistem katrol yang yang terdiri dari 2 buah katrol, maka ada dua penggal tali yang menahan gaya yang diberikan oleh beban FB seperti terlihat pada gambar 1, sehingga satu penggal tali akan memberikan gaya kuasa sebesar setengahnya dari gaya yang diberikan beban. Dengan demikian mengangkat benda dengan menggunakan sistem dua katrol dapat dilakukan dengan memberikan gaya yang

2

Inisiasi Praktikum IPA

besarnya setengah dari gaya yang diberikan benda/beban, atau FB = 2 x FK . Keuntungan mekanis sistem dua katrol adalah FB/ FK = 2. Seringkali beban yang harus kita pindahkan berat sekali. Untuk mengangkatnya kita bisa menggunakan katrol majemuk yang merupakan gabungan dari beberapa katrol diam dan katrol bergerak seperti pada gambar 1d. Terlihat bahwa gaya beban FB ditahan oleh 4 utas/penggal tali. Masing-masing penggal tali memberikan gaya seperempat dari gaya beban FB. Disini FB = 4 x FK. Keuntungan mekaniknya adalah adalah FB/ FK = 4. Disamping keuntungan tersebut di atas, penggunaan sistem katrol atau katrol ganda juga memilki kelemahan. Kelemahan penggunaan katrol ganda dalam memindahkan beban adalah pergeseran yang harus kita lakukan menjadio sekian kali lipat dari jumlah penggal tali yang terlibat. B

c. Alat dan bahan KIT yang terdiri dari 1. standar 2. katrol ganda 3. tali {5 meter} 4. neraca pegas 5. pengait 6. beban 7. mistar d. Prosedur Kerja 1. Siapkan semua alat dan bahan yang diperlukan 2. angkat sebuah balok/beban setinggi 30 cm dengan menggunakan neraca pegas seperti gambar 2a. Ukur jarak pergeseran neraca pegas dan besar gaya dengan cara membaca skala neraca pegas, lalu catat hasil pengamatanmu ke dalam tabel pengamatan. 3. pasang sebuah katrol pada standar, lalu pasangkan tali yang mengikat pengait melalui katrol seperti tampak pada gambar 2b. Tariklah tali ke bawah sehingga beban terangkat setinggi 30 cm dari kedudukan semula. Catat hasil pengamatanmu

Inisiasi Praktikum IPA

3

4. Pasangkan sebuah katrol bebas dan hubungkan dengan tali seperti gambar 2c. Dengan cara yang sama dengan langkah 3, catat hasil pengamatanmu.

a

b

d

c

Gambar 2. Sistem katrol (katrol tetap dan katrol bebas) Tabel 1. Katrol tetap dan katrol bebas N o 1 2 3

4

Kegiatan

Besar gaya (Newton)

Jumlah penggal tali (buah)

Jarak pergeseran neraca pegas (cm)

Mengangkat beben secara langsung Mengangkat benda mengunakan 1 katrol tetap Mengangkat benda mengunakan 1 katrol tetap dan 1 katrol bebas Mengangkat benda menggunakan 4 katrol

Saudara Mahasiswa, setelah selesai mengerjakan latihan tersebut, segera kirimkan melalui email kepada tutor online Anda. Umpan balik akan dapat Anda terima paling lambat 2 minggu setelah batas akhir pengiriman. Jangan segan untuk menghubungi tutor online Saudara jika mengalami kesulitan. Selamat mengerjakan dan semoga sukses !

4

Inisiasi Praktikum IPA