Mesin Ringkas - TAKAL (‘PULLEY’)

Takal ialah mesin ringkas yang terdiri daripada roda yang mempunyai alur, mengelilingi bulatannya di antara bibir roda tersebut.
(‘A pulley is a simple machine which consists of a wheel with a groove, running along its circumference between the rims of the wheel.’)


Tali (atau kabel, rantai) menempati alur tersebut yang mana ia disambungkan kepada beban pada satu hujung dan daya dikenakan untuk melakukan kerja pada hujung yang satu lagi.
(‘A rope (or cable, chain) passes through the groove which is attached to the load on one end and effort is applied to do the 'work', on the other end.’)

Dalam kata yang lebih mudah, takal adalah mesin ringkas yang terdiri daripada satu roda yang berputar pada gandar. Tali akan melilit mengelilingi roda. Tali digunakan untuk menyambungkan beban dengan daya.
(‘In simple words, a pulley is a simple machine which consist of a wheel that turns around an axle. A rope goes over or wrapped around the wheel. The rope is used to connect the load with the effort.’)

Takal mengubah arah daya, membuatkan ia lebih mudah untuk mengangkat objek ke paras yang lebih tinggi.
(‘A pulley changes the direction of the force, making it easier to lift things to high-rise areas.’)

Takal membantu kita mengangkat beban yang berat, takal boleh memudahkan kerja yang dilakukan. Dalam kegunaan harian, sistem takal membantu untuk mengangkat sesuatu beban ke tempat yang lebih tinggi.
(‘Pulleys help us to lift a heavy load, pulleys can make the job easier. In real world, the pulley system is used to lift loads to heights.’)

Takal diubahsuai daripada takal yang ringkas kepada sistem takal bergabung, untuk membantu manusia mengangkat beban – beban yang berat.
(‘Pulleys have been modified from simple system to compound system, to help human being lift heavier loads.’)

Terdapat tiga jenis sistem takal iaitu :
(‘There are three different types of pulley systems. They are’)

#1. Takal tetap atau sistem takal kelas 1 (‘Fixed or class 1 Pulley System’) :


Dalam sistem ini gandar takal tetap pada satu tempat. Roda tidak bergerak. Beban diikat pada satu hujung tali sementara daya dikenakan pada hujung tali yang satu lagi.
(‘In this system the axle of the pulley is fixed at one place. The wheel does not move. While the load is tied to the one end of the rope, force is applied on the other end to lift the load.’)

Takal tetap hanya mengubah arah daya yang dikenakan untuk melakukan kerja ke atas beban. Ia tidak meningkatkan saiz daya.
(‘A fixed pulley only changes the direction of the force applied to do 'work' on the load. It does not increase the size of the effort force.’)

Daya yang dikenakan adalah sama dengan berat beban yang ditarik ke atas.
(‘The force applied on one end of the rope is the same as that being applied on the load to lift it.’)

Apabila tali ditarik ke bawah, beban akan ditarik ke atas. Jarak pergerakan beban adalah sama dengan jarak daya yang dikenakan.
(’When the rope is pulled, the load is pulled up. The distance the load moves is equal to the effort moved.’)

Contoh – contoh takal tetap ialah (‘Examples of fixed pulley are’) :

Takal tetap digunakan pada tiang bendera - Menaik dan menurunkan bendera
(‘A simple pulley is used in a flagpole - raising or lowering a flag’)

Mengangkat objek yang berat
(‘Lifting up a heavy object’)


#2. Takal bergerak atau sistem takal kelas 2 (‘Movable or class 2 Pulley System’) :


Dalam sistem ini gandar takal bebas bergerak. Hujung tali disambungkan pada satu titik tetap, manakala daya dikenakan pada hujung yang satu lagi.
(‘In this system the axle of the pulley is free to move in space. While one end of the rope is attached to some fixed object, force is applied at the other end.’)

Apabila daya dikenakan pada hujung tali yang satu lagi, beban dan akan diangkat dan menggelunsur di sepanjang tali, atau dengan kata lain, takal bergerak adalah takal yang bergerak bersama- sama dengan beban pada arah yang sama.
(‘Hence when force is applied at one end, the load gets lifted or drifted as the pulley rolls over the length of the rope, or in simple words, a movable pulley is a pulley that moves with the load in the same direction.’)

Takal bergerak tidak mengubah arah daya yang dikenakan untuk melakukan kerja ke atas beban.
(‘A movable pulley does not change the direction of the force applied to do 'work' on the load.’)

Daya akan dikenakan pada hujung tali menggandakan daya yang dikenakan ke atas beban. Takal bergerak menyebabkan daya yang dikenakan berkurangan berbanding berat beban.
(‘The force applied on the free end of the pulley doubles the force being applied on the load. The movable pulley allows the effort to be less than the weight of the load.’)

Jarak pergerakan daya yang dikenakan adalah lebih jauh berbanding beban.
(’The distance of the effort is greater than the load.’)

Kekurangan utama takal bergerak ialah kita perlu menarik dan menolak takal ke atas atau ke bawah. Kelebihan utama takal bergerak ialah kita menggunakan daya yang sedikit untuk menarik beban.
(‘The main disadvantage of a movable pulley is that you have to pull or push the pulley up or down. The main advantage of a movable pulley is that you use less effort to pull the load.’)

Takal bergerak juga boleh dikatakan sebagai tuas kelas ketiga. Beban berada di antara fulkrum dan daya.
(‘The movable pulley also acts as a second class lever. The load is between the fulcrum and the effort.’)

Contoh takal bergerak ialah (‘Examples of movable pulley is’) :



#3. Takal bergabung (‘Compound Pulley’) :


Takal bergabung ialah kombinasi takal tetap dan takal bergerak dalam satu sistem takal.
(‘A compound pulley is a combination of fixed and movable pulley systems.’)

Ia mengubah arah gerakan daya.
(‘It changes the direction of the effort.’)

Takal bergabung memudahkan kerja yang dilakukan kerana daya yang diperlukan untuk mengangkat beban adalah kurang daripada separuh berat beban.
(‘A combined pulley makes life easier as the effort needed to lift the load is less than half the weight of the load.’)

Kelebihan utama menggunakan takal bergabung ialah jumlah daya yang diperlukan ialah kurang daripada separuh berat beban. Kekurangan yang utama ialah daya perlu bergerak jauh.
(‘The main advantage of this pulley is that the amount of effort is less than half of the load. The main disadvantage is it travels a very long distance.’)

Contoh peralatan yang menggunakan takal bergabung ialah kren.
(‘Example machine that uses compound pulley is crane.’)

Kren menggunakan takal tetap dan takal bergerak untuk mengangkat beban yang berat.
(‘A crane uses fixed and movable pulleys to lift heavy loads.’)

Contoh yang bagus bagi takal bergabung ini ialah Sistem Blok dan Takal. ‘Blok’ merujuk kepada bekas yang mengandungi takal sebelah menyebelah, dan juga memegang gandar pada tempatnya. ‘Takal’ ialah tali yang digunakan bersama dengan takal – takal ini untuk mengangkat beban.
(‘A good example of a compound pulley is the Block and Tackle system. The 'block' refers to the case that contains the pulleys side by side, and also holds the axle in place. The 'tackle' is the rope that are used with these pulleys to lift loads.’)


Sistem blok dan takal digunakan pada kapal, untuk mengangkat layar.
(‘Block and tackle systems are used on ships, to lift heavy sails.’)


Hubungan di antara beban, bilangan tali takal dan daya dalam takal bergabung
(‘The relationship between the load, number of tackle and effort in compound pulley’)

Daya yang dikenakan, ditarik ke arah bawah untuk mengangkat beban, akan menyebabkan ketegangan tali. Ketegangan tali akan menampung berat beban. Berat beban akan diimbangi oleh ketegangan tali yang disambungkan kepada takal bergerak.
(‘Effort is applied, the direction of the effort is downward to lift a load, will cause tension in a rope. The tension of the rope will support the weight of the load. The weight of the load will be balanced by the tension of the rope which is attached to the movable pulley.’)

Dalam takal bergabung, takal bergerak mempunyai gandar yang bebas, dan ia berfungsi untuk mentranformasi daya – daya pada gandar mengimbangi jumlah daya yang diberikan oleh ketegangan tali (yang mana bermagnitud tetap pada setiap segmen.)
(‘In compound pulleys, a movable pulley has a free axle, and is used to transform forces - when stationary the total force on the axle balances the total force provided by the tension in the rope (which is constant in magnitude in each segment).’)

Sepertimana yang digambarkan di bawah, jika satu hujung tali disambungkan kepada objek tetap, dengan menarik hujung yang satu lagi daya akan dikenakan dua kali ganda ke atas mana – mana objek yang disambungkan pada gandar.
(‘As illustrated below, if one end of a rope is attached to a fixed object, pulling on the other end will apply a doubled force to any object attached to the axle.’)


Lihat diagram di bawah (‘See the diagram below’) :


L = Load
T = Tension
E = Effort

Berat beban ‘L’ diimbangi oleh daya pada setiap ketegangan tali ‘T’. Daya yang dikenakan untuk mengangkat beban semakin berkurangan. Semakin banyak bilangan ketegangan tali, semakin kurang daya yang dikenakan.
(‘The weight of the load ‘L’ is balanced by the force in each tension of the rope ‘T’. The effort used to lift the load is decreasing. The more the tension of the rope, the less the effort is needed.’)

Lihat video di bawah mengenai tuas :
(‘Watch the following video about the lever’)
Video 1


Video 2


Lebih maklumat mengenai Takal, sila klik di sini : learn uci edu, swe pulley
(‘More information about the pulley, click here’)

Lebih maklumat mengenai Takal menerusi laman interaktif, sila klik di sini : library thinkquest
(‘More information about the Pulley via this interactive web, please click here.’)

Sumber rujukan : buzzle pulleys, tooter4kids, edinformatics

Kembali ke halaman Pengenalan Mesin ringkas (‘Simple machine’)