puanae $eletlana : putt

PERCOBAAN 11

PESAWAT SEDERHANA: PULI (KATROL)

A. TUJUAN PERCOBAAN

Setelah melakukan percobaan inisiswa diharapkan dapat:1. Menentukan keuntungan mekanis puli tetap (tunggal).2. Menentukan keuntungan mekans puli bebas (tunggal).3. Menentukan keuntungan mekanis sistem pulibebas.4. Menilai kesahihan hukum kekekakan energi (mekanis) pada sistem puli.

PENDAHULUAN

Sebagaimana disebutkan sebelumnya, puli dapatdianggap sebuah tuas. Gambar 11.1 memperlihatkandua cara yang umum dalam penggunaan puli, yaitu pulitetap (Gambar 11.1a) dan puli bebas (Gambar 11.1b).Cara kerja puli tetap ekivalen dengan cara kerja tuasAB, dengan beban dan kuasa pada sisi yangberlawanan terhadap titik penumpu.(umumnya disebutTumpu), sebagaimana dapat dipahami dari gambar.Perbandingan panjang lengan adalah 1:1. Secarateoritis, keuntungan mekanisnya adalah sama dengan 1.

Cara kerja puli bebas adalahekivalen dengan tuas AB denganbeban dan kuasa pada sisi yang

sama, beban ditempatkan diantara tumpu dan kuasa. Dapatdilihat, perbandingan panjang

lengannya adalah 2:1. Secarateoritis, keuntungan mekanisnya

Gambar 1't.1

Pulitetap dan puli bebas

Gambar 11.2

Sistem puli

sama dengan 2.

Dua (atau lebih) puli dapat dirangkai menjadi sistem puli seperti terlihatpada Gambar 11.2. Dalam penggunaannya, satu sistem digunakansebagai puli tetap, dan yang lain sebagai puli bebas. Karena setiap pulibebas mempunyai keuntungan mekanis sama dengan 2, dua puli bebasakan mempunyai keuntungan mekanis sama dengan 4, yaitu perbandingan

antara beban L dan kuasa F, +,adalah sama dengan 4.t-

Dalam percobaan ini kita akan menyelidiki keuntungan mekanis sistem pulisecara teori dan melalui percobaan, dan juga akan memeriksa keabsahanhukum kekekalan energi (mekanis): pada waktu mengangkat sebuahbeban, kerja yang harus dilakukan sama dengan pertambahan energi

potensial beban, atau Wp = AUr.

33

puauac$e)eiltaaa : patt

Papan percobaan Sistem puli

Puli Beban bercelah dan penggantung beban

Neraca Pegas Talinilon

G. ALATPERCOBAAN

D. PERSIAPAN PERCOBAAN

1. Gunakan beban bercelah danpenggantung beban sebagai

beban, misalkan, 0,5 kg, yaitu

rentang ukur maksimum neracapegas. Alasan menggunakan

beban (massa) ini ialah karena

neraca pegas memiliki rentang

ukur hanya 5 N.

Sistem puli yang kita gunakan

mempunyai berat yang cukup

berarti (cukup signifikan), sehingga

beratnya harus diperhitungkan.

2. Gunakan neraca pegas untuk

mengukur berat salah satu dari

dua sistem puli. Catat berat wg

tersebut dalam Tabel 11.1, dan

tandai puli itu sebagai puli ayangakan dipakai sebagai puli bebas,karena mungkin kedua puli

mempunyai berat yang berbeda!

Bagian pertama percobaan ini, digunakan puli tetap tungga!. oleh karena itu:

3. Rangkailah sistem puli tetap (tunggal) seperti terlihat pada 11.3. Atur posisi alat percobaansedemikian rupa sehingga tersedia ruang yang cukup untuk neraca pegas berpindahbeberapa cm ke atas ketika beban diangkat.

LANGKAH PERCOBAANPuli tetap tunggal

1- Beri ketukan pada papan percobaan beberapa kali untuk menghilangkan pengaruh gesekanpada sistem rangkaian alat percobaan.

2. Buatlah sebuah garis sebagai garis acuan untuk mengukur besar simpangan/perpindahanbeban seperti pada percobaan sebelumnya.

:

Gambar 11.3

Sistem puli tetap tunggal

34

peunac$e)etlana : putt

3. Tentukan massa beban m

(termasuk penggantung beban)

dan hitung berat beban W = mg

(N), gunakan nilai g = 9,8 m/s2

(satuan m dalam kg). Catat hasil

perhitungan dan pengukuran pada

kolom yang sesuai pada Tabel

11.1.

Baca besar gaya tarik F yang

ditunjukkan oleh neraca pegas,

dan catat nilai ini pada kolom yang

sesuai pada Tabel 11.1.

Perlahan-, angkat beban dengan

mengangkat neraca pegas vertikal

sejauh yang dapat dilakukan pada

papan percobaan.

6. Beri ketukan pada papan

percobaan beberapa kali untuk

menghilangkan pengaruh gesekan

dan tandai posisi baru neraca

pegas dan beban.

7. Ukur besar perpindahan gaya tarik dr dan besar perpindahan beban d1 . Catat hasilpengukuran pada kolom yang sesuai pada Tabel 11.1.

B. Dari data yang didapatkan, hitung keuntungan mekanis puli K.M. t= I l, kerja yang dilakukan

oleh gaya F, W (= Fxde), dan perubahan energi potensial gravitasi AUL (= Lxdl-), dan catathasil tersebut pada kolom yang sesuai pada Tabel 11.1.

Puli Bebas (tunggat)

1. Persiapkan beban bercelah dan penggantung beban sedemikan rupa sehingga massatotalnya adalah 0,900 kg.

2. Hitung beban tersebut menggunakan persamaan W = frg, dan catat hasil perhitungantersebut pada kolom yang sesuai pada Tabel 11.1.

4.

Gambar 11.4

Rangkaian puli bebas (tunggal)

35