Mesin Ringkas – Takal (‘pulley’)

Takal merupakan mesin ringkas yang terdiri daripada roda yg memiliki alur, mengelilingi bulatannya pada antara bibir roda tadi.(‘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 yg mana ia disambungkan kepada beban pada satu hujung & daya dikenakan buat melakukan kerja pada hujung yg 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 istilah yang lebih mudah, takal merupakan mesin ringkas yg terdiri daripada satu roda yang berputar pada gandar. Tali akan melilit mengelilingi roda. Tali digunakan buat menyambungkan beban menggunakan 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 membarui arah daya, menyebarkan dia lebih gampang buat mengangkat objek ke wajah 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 yg berat, takal boleh memudahkan kerja yg dilakukan. Dalam kegunaan harian, sistem takal membantu buat mengangkat sesuatu beban ke tempat yg 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, buat membantu insan mengangkat beban – beban yg berat.(‘Pulleys have been modified from simple system to compound system, to help human being lift heavier loads.’)

Terdapat 3 jenis sistem takal iaitu :(‘There are three different types of pulley systems. They are’)

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

Dalam sistem ini gandar takal tetap pada satu loka. Roda tidak bergerak. Beban diikat dalam satu hujung tali sementara daya dikenakan dalam 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 permanen hanya membarui arah daya yang dikenakan buat melakukan kerja ke atas beban. Ia tidak menaikkan 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 yg 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 merupakan 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 – model takal tetap artinya (‘Examples of fixed pulley are’) :

Takal tetap dipakai dalam 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 berkecimpung atau sistem takal kelas dua (‘Movable or class 2 Pulley System’) :

Dalam sistem ini gandar takal bebas berkecimpung. Hujung tali disambungkan dalam satu titik permanen, manakala daya dikenakan dalam hujung yg 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.’)

Jika daya dikenakan dalam hujung tali yang satu lagi, beban dan akan diangkat & menggelunsur pada sepanjang tali, atau menggunakan istilah lain, takal bergerak merupakan takal yang beranjak 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 berkiprah nir mengganti arah daya yang dikenakan buat 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 dalam hujung tali menggandakan daya yg dikenakan ke atas beban. Takal berkiprah menyebabkan daya yg 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 merupakan lebih jauh berbanding beban.(’The distance of the effort is greater than the load.’)

Kekurangan primer takal berkiprah ialah kita perlu menarik dan menolak takal ke atas atau ke bawah. Kelebihan utama takal bergerak adalah kita menggunakan daya yang sedikit buat 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 menjadi tuas kelas ketiga. Beban berada di antara fulkrum & daya.(‘The movable pulley also acts as a second group lever. The load is between the fulcrum and the effort.’)

Contoh takal beranjak merupakan (‘Examples of movable pulley is’) :

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

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

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

Takal bergabung memudahkan kerja yg dilakukan kerana daya yg diharapkan buat mengangkat beban merupakan 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 memakai takal bergabung ialah jumlah daya yang diharapkan ialah kurang daripada separuh berat beban. Kekurangan yang primer merupakan daya perlu beranjak 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 memakai takal bergabung adalah kren.(‘Example machine that uses compound pulley is crane.’)

Kren memakai takal tetap & takal berkecimpung buat mengangkat beban yang berat.(‘A crane uses fixed and movable pulleys to lift heavy loads.’)

Contoh yang bagus bagi takal bergabung ini artinya Sistem Blok dan Takal. ‘Blok’ merujuk kepada bekas yang mengandungi takal sebelah menyebelah, & juga memegang gandar pada tempatnya. ‘Takal’ adalah tali yang dipakai beserta menggunakan takal – takal ini buat 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 dipakai pada kapal, buat mengangkat layar.(‘Block and tackle systems are used on ships, to lift heavy sails.’)

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

Daya yg dikenakan, ditarik ke arah bawah buat mengangkat beban, akan menyebabkan ketegangan tali. Ketegangan tali akan menampung berat beban. Berat beban akan diimbangi sang 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 beranjak mempunyai gandar yang bebas, dan beliau berfungsi untuk mentranformasi daya – daya dalam gandar mengimbangi jumlah daya yg diberikan sang ketegangan tali (yg mana bermagnitud permanen 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).’)