Pengertian Energi Kinetik, Rumus dan Contohnya

pengertian energi kinetik dan rumusnya

Jagoan Ilmu, Pengertian Energi Kinetik, Rumus dan Contohnya – Energi sebuah benda ini diartikan sebagai usaha yang dibutuhkan sebuah benda untuk menggerakkan sebuah benda dengan massa tertentu dari keadaan diam hingga mencapai kecepatan tertentu. Energi ini sama dengan jumlah usaha yang diperlukan untuk menyatakan kecepatan dan rotasinya yang dimulai dari benda dalam keadaan diam. Intinya, energi ini merupakan energi gerak yang dihasilkan oleh setiap benda.

Pengertian Energi Kinetik dan Macam Macamnya

Kinetik merupakan sebuah bahasa yang berasal dari bahasa Yunani Kuno yaitu “Kinesis” yang artinya gerak. Sedangkan energi berasal dari kata energia yang berarti aktif bekerja. Jadi secara umum dapat diartikan sebagai “gerak untuk melakukan pekerjaan aktif”. Sebenarnya setiap hal pastilah memiliki jenis energi ini. Misalnya seperti energi panas tentu memiliki pergerakan atom atau molekul yang menjadikan energi panas merupakan variasi dari energi gerak atau kinetik.

Eenergi yang dimiliki oleh setiap benda yang bergerak. Jadi untuk benda yang diam tidak memiliki energi kinetik. Syarat benda memiliki energi kinetik adalah benda tersebut memiliki masa dan benda dalam keadaaan bergerak atau memiliki kecepatan. Kecepatan disini adalah kecepatan rata-rata atau kecepatan yang konstan.

Tahukah Anda jika energi ini memiliki dua macam yaitu energi kinetik translasi dan energi kinetik rotasi.

Energi Kinetik Translasi dan Energi Translasi

Energi kinetik translasi merupakan energi yang terkandung atau dimiliki oleh suatu benda yang sedang mengalami gerak garis lurus.

Sedangkan untuk energi kinetik rotasi sendiri dapat diartikan sebagai energi yang terkandung dalam sebuah objek yang sedang berputar. Apakah Anda sekarang telah tahu perbedaan antara kedua jenis gerak kinetik ini?

Seperti yang telah kita ketahui jika setiap objek yang bergerak pasti memiliki energi gerak atau kinetik. Beberapa contoh energi kinetik yaitu misalnya sebuah planet berputar mengelilingi matahari, sebuah ari yang mengalir di sungai atau air terjun jatuh ke bawah, dan sebuah kendaraan yang bergerak. Contoh dari energi gerak yang lainnya yaitu misalnya bola yang menggelinding di lantai, electron bergerak mengelilingi inti, seseorang yang berjalan atau berlari, dan masih banyak contoh lainnya.

Intinya, segala sesuatu yang bergerak itu pasti memanfaatkan energi gerak. Dan pastinya dalam kehidupan sehari-hari yang kita lakukan pasti melakukan banyak gerakan, tak mungkin tanpa gerakan.

Contoh Energi Kinetik Dalam Kehidupan Sehari-hari

Ada beberapa contoh energi kinetik yang bisa kita jumpai sehari-hari, seperti berikut ini:

  1. Planet berputar mengelilingi matahari => Seperti kita ketahui, fenomena planet berputar mengelilingi matahari merupakan fenomena yang sangat biasa terjadi. Fenomena ini termasuk salah satu penerapan energi kinetik rotasi karena gerakan planet yang berputar mengelilingi matahari.
  2. Kendaraan bergerak => Salah satu penerapan energi kinetik yang sangat sering kita jumpai setiap hari adalah kendaraan yang bergerak. Karena gerakan kendaraan ini yang cenderung bergerak secara lurus, maka gerakan benda ini bisa dikategorikan sebagai salah satu contoh energi kinetik translasi.
  3. Pesawat terbang => Pesawat yang diterbangkan ini juga termasuk salah satu contoh penerapan dari energi kinetik. Pesawat ini memiliki sejumlah energi kinetik karena bergerak atau terbang dari satu tempat ke tempat lainnya yang letaknya jauh.
  4. Bola menggelinding => Jika Anda menjumpai bola yang menggelinding di lantai ataupun bola jatuh dari meja, maka bola tersebut memiliki sejumlah energi kinetik karena pergerakannya dari suatu tempat ke tempat lainnya.
  5. Orang berenang,  Seseorang yang sedang berenang juga memiliki energi kinetik dengan jumlah tertentu karena ia sedang melakukan pergerakan dari suatu tempat ke tempat lainnya.
  6. Air mengalir => Contoh penerapan energi kinetik lainnya terdapat pada air mengalir yang ada di sungai maupun air terjun yang terjatuh hingga ketinggian tertentu. Air yang bergerak atau mengalir juga memiliki kecepatan dan massa tertentu yang menjadi syarat terjadinya energi kinetik itu sendiri.
  7. Bayi merangkak => Contoh lainnya dari penerapan energi kinetik adalah bayi yang merangkak. Bayi bergerak dari satu tempat ke tempat lainnya memiliki kecepatan dan massa bayi sehingga mempunyai sejumlah energi kinetik tertentu.
  8. Elektron bergerak mengelilingi inti => Aplikasi dari energi kinetik lainnya adalah pergerakan elektron yang mengelilingi inti. Elektron yang bergerak dengan mengelilingi inti ini memiliki kecepatan dan massa tertentu sehingga memiliki sebuah energi kinetik.
  9. Seseorang yang mengetik di komputer => Meskipun seseorang tidak bergerak, namun jika ia beraktivitas dengan mengetik di komputer maka ia memiliki energi kinetik.

Rumus dan Contoh Soal Energi Kinetik

Dalam mekanika klasik energi kinetik dari sebuah titik objek (objek yang sangat kecil sehingga massanya dapat diasumsikan di sebuah titik), atau juga benda diam. Jadi rumus energi kinetik adalah:

Ek = ½ mv2

 

Ek  = Energi Kinetik Translasi
m  = massa benda
v   = kecepatan linear benda

Atau dalam bentuk tulisan, energi kinetik dirumuskan :

Energi Kinetik = ½ x massa x kecepatan x kecepatan

m = massa (kg)
v = kecepatan (m/2)
energi kinetik = J atau joule

Jika benda bergerak semakin cepat, maka energi kinetik benda semakin besar. Demikian juga jika massa benda semakin besar, maka energi kinetik benda semakin besar.

Terus apa satuan energi kinetik?

Jika satuan menggunakan sistem SI, maka satuan dari massa adalah kilogram, kecepatan dalam meter per detik, dan satuan energi kinetik dinyatakan dalam joule.

Contoh, energi kinetik dari sebuah benda yang bermassa 80 kilogram bergerak dengan kecepatan 18 meter per detik, maka energi kinetiknya adalah

Ek = (1/2) · 80 · 182 J = 12.96 kiloJoule (kJ)

Karena besaran energi kinetik berbanding lurus dengan kuadrat kecepatannya, maka sebuah objek yang kecepatannya meningkat dua kali lipat, maka benda itu mempunyai energi kinetik 4 kali lipat dari semula. Contohnya adalah, sebuah mobil yang bergerak dengan kecepatan 2 kali dari kecepatan mobil lainnya, maka mobil itu juga membutuhkan jarak 4 kali lebih jauh untuk berhenti, diasumsikan besar gaya pengeremannya konstan.

Rumus Energi Kinetik Rotasi:

Ekr = ½ I.ω2

Ekr = Energi kinetik rotasi (joule)
I = momen inersia (kg.m2)
ω = kecepatan sudut (rad/s)

Contoh Soal Energi Kinetik

Soal 1. Santo mengendarai sepeda ontel dengan kecepatan 2 m/s. Jika massa sepeda Santo 20 kg. Berapakah energi kinetiknya?

Jawab :

m = 20 kg dan v = 2 m/s
Ek = ½ x m x v2
Ek = ½ x 20 kg x (2 m/s)2
Ek = 40 joule

Soal 2. Mobil pak Parto berjalan dengan kelajuan 3 m/s. Massa mobil pak Parto adalah 1 ton. Berapa energi kinetik mobil pak Anto?

Jawab :

m = 1 ton = 1000 kg dan v = 3 m/s
Ek = ½ x m x v2
Ek = ½ x 1000 kg x (3 m/s)2
Ek = 4500 joule

Jadi energi kinetik mobil pak Anto pada saat itu adalah 4500 joule.

Soal 3. Sebuah bola untuk tolak peluru yang menggelinding dilantai keramik memiliki energi kinetik 100 joule. Jika massa bola tolak peluru adalah 8 kg. Berapa kecepatan bola tolak peluru tersebut?

Jawab :

Ek = 100 J dan m = 8 kg
Ek = ½ x m x v2

Ditanya v …?

v2 = 2Ek : m
v2 = (2 x 100 J) : 8 kg
v2 = 25
v = akar 25
v = 5 m/s

Soal 4. Sebuah drum minyak menggelinding dengan kecepatan 2 m/s. Jika energi kinetik drum 200 joule. Berapakah massa drum tersebut?

Jawab :

v = 2 m/s dan Ek = 200 J
Ek = ½ m v2

Ditanya m …?

m = 2Ek : v2
m = (2 x 200) : 22
m = 400 : 4
m = 100 kg

massa drum minyak adalah 100 kg.

Soal 5. Dua buah bola memiliki massa yang sama. Jika kecepatan bola A adalah 1 m/s dan bola B memiliki kecepatan 2 m/s. Berapakah perbandingan energi kinetik bola A dan B?

Jawab :

Massa bola A dan bola B = sama
mA = M b
vA = 1 m/s dan vB = 2 m/s

ditanya perbandingan Ek A : Ek B

½ m v2 : ½ m v2
½ x mA x 12 : ½ x mB x 22
1 mA : 4 mB

Karena mA dan mB sama, maka perbandingan energi kinetik bola A dan energi kinetik bola B adalah 1 : 4.

Soal 6. Ada dua buah mobil A dan mobil B. Jika kedua mobil memiliki kelajuan yang sama sedangkan massa mobil B dua kali massa mobil A. Berapa perbandingan energi kinetik mobil A dan mobil B?

Jawab :

Kelajuan A dan B = sama
mA = m
mB = 2 mA, jadi mB = 2m

ditanya perbandingan Ek A : Ek B

½ m v2 : ½ m v2 >>> karena nilai kecepatan sama bisa dicoret antara kanan dan kiri,
½ x m : ½ x 2m
m : 2m >>>> 1 : 2

jadi perbandingan energi kinetik mobil A dan energi kinetik mobil B adalah 1 : 2.

Demikian penjelasan mengenai energi kinetik yang mencakup pengertian energi kinetik, dimana energi kinetik terdiri dari 2 jenis yaitu energi kinetik rotasi dan translasi. Semoga artikel ini dapat bermanfaat.

Author: Wa Ode

Jangan pernah meremehkan diri sendiri. Bila kamu tak bahagia dengan hidupmu, perbaiki apa yang salah, dan TERUSLAH MELANGKAH.