Energi Kinetik: Pengertian, Rumus, Penerapan, Soal

Assalamualaikum temen-temen

Kalian udah pernah belajar energi bukan? Nah apa sih itu energi?

Biasanya manusia atau mesin bisa melakukan usaha karena di beri “sesuatu” yang disebut energi, jadi energi merupakan kemampuan untuk melakukan usaha.

Perlu kalian tau ya!

Energi tidak bisa diciptakan dan tidak bisa dimusnakan atau bersifat kekal, namun energi bisa melakukan perubahan dari energi satu menjadi energi lain.

Contohnya ketika kita menyetrika baju maka setrika mendapat energi listrik dan diubah menjadi energi panas untuk bisa menggosok pakaian.

Nah oleh karena itu, energi banyak macam-macamnya diantaranya adalah energi potensial, energi kinetik, energi panas, energi cahaya, energi listrik, energi magnet dan lain-lain.

Karena banyak sekali jenis energi, maka pembahasan kali ini dibatasi yaitu tentang energi kinetik.

Lalu apa sih energi kinetik itu? Dan apakah manfaatnya ?

Mari simak bersama ya !

Pengertian Energi Kinetik

Energi kinetik merupakan salah satu energi mekanik selain energi potensial. Kita sudah mendefinisikan bahwa Energi potensial adalah energi yang dimiliki benda karena keadaan dan kedudukannya (posisinya).

Sedangkan energi kinetik adalah energi yang dimiliki benda karena gerakannya. Satuan energi kinetik adalah kgm2/s2, sedangkan dalam SI sering disebut joule.

Rumus Energi kinetik

Rumus energi kinetik dapat diperoleh dari penurunan rumus pada kasus berikut Ini :

Misalnya sebuah batu bermassa m dilempar dari titik P dengan kecepayan vP. batu mencapai titik tertinggi di titik Q yang terletak pada ketinggian h.

Dengan rumus gerak jatuh (glbb) kita dapat menghitung tinggi h sebagai berikut :

Energi Kinetik

v = vo + at

vQ = vp– gt

0 = vp– gt

t = vp/g

Total Energi Kinetik

y = yo + vo t + ½ at2

yQ = yp + vpt – ½ at2

yQ-yP  = vp (vp/g) – ½ g (vp/g)2

h = ½ (vp2/g )

energi total di titik P:

Edititik P = (Ek)p – 0 = (Ek)P

Energi total di titik B :

Edititik Q  = mgh – 0 = mgh

Jika kita mengabaikan gesekan udara , maka energi total di P harus sama dengan energi total Q maka:

Edititik P = Edititik Q

(Ek)P = mgh = mg (1/2) (vp2/g )

Atau

(Ek)P = ½ mvp2

Maka secara umum rumus energi kinetik adalah :

Ek= = ½ mv2

Keterangan :

  • Ek = energi kinetic (Joule)
  • M =massa (kg)
  • V =kecepatan (m/s)

Baca juga Tata Surya.

Hubungan Usaha dan Energi Kinetik

Usaha & Energi Kinetik

Usaha menghasilkan perubahan energi kinetic. Hal tersebut bisa dinyatakan dalam persamaan berikut ini :

W = Ek2 –EK1

F s = ½ mvt2 –½ mvo2

Keterangan :

  • Ek1 = energi kinetic awal
  • Ek2 = energi kinetic akhir
  • F = gaya
  • S = perpindahan
  • W= usaha

Contoh Dalam Kehidupan Sehari-hari

1. Pembangkit Listrik Tenaga Air

Ketika air bergerak maka memiliki energi kinetic dan mengenai turbin di bendungan, akibatnya energi kinetic diubah menjadi energi mekanik untuk menggerakkan turbin dan mengarah pada produksi energi  listrik .

2. Memindahkan Mobil sedan dan truk

Mobil yang bergerak dijalan memiliki sejumlah energi kinetic. Karena memiliki kecepatan dan massa.

Nah apabila kita memindahkan mobil sedan dan truk maka kita akan sampai pada kesimpulan bahwa truk akan memiliki energi kinetic lebih tinggi karena ukurannya besar.

Karena energi kinetic perbanding lurus dengan massa benda maka energi kinetic truk lebih banyak dibandingkan mobil sedan.

3. Pesawat terbang

Pesawat terbang memiliki sejumlah energi kinetik karena tidak hanya memiliki massa besar, tetapi kecepatanya juga sangat tinggi. Kedua variabel itu menghasilkan energi kinetic yang semakin meningkat saat terbang.

Baca juga Tekanan Udara.

Contoh Soal Energi Kinetik

1. Sebuah batu bermassa 0.5 kg dijatuhkan dari ketinggian 100 m. jika batu dilepas tanpa kecepatan awal, maka tentukanlah energi kinetic batu pada keadaan berikut ini :

  • Batu mencapai ketinggian 80 m
  • Batu mencapai ketinggian 30 m
  • Batu hampir mencapai tanah (g=9.8 m/s2)
Pembahasan

Pertama, kita mengambil acuan diatas tanah. Energi potensial awal adalah mgho, karena energi kinetic awal nol (batu diam) maka energi total pada keadaan awal E = mgho

Ketika mencapai ketinggian y, energi potensialnya menjadi mgy dan muncul energi kinetic anggap saja sebagai Ek. jadi energi total pada ketinggian y adalah :

E = mgy + Ek

Karena energi awal harus sama dengan energi akhir maka diperoleh :

mgy + Ek  = mgyo

atau

Ek = mg (yo-y)

Diketahui

m= 0.5 kg

y0 = 100 m

ya = 80 m

yb = 30 m

yc = 0 m

g = 9.8 m/s2

ditanya :

Ek = ….?

Jawab :

(Ek)a = mg (y0-y) = 0,5 . 9,8 (100-80) = 98 J

(Ek)b = mg (y0-y) = 0,5 . 9,8 (100-30) = 343 J

(Ek)c = mg (y0-y) = 0,5 . 9,8 (100-0) = 490 J

2. Berapakah perbandingan energi kinetic dua orang yang perbandingan massanya 2:1 dan perbandingan kecepatannya 1:3 ??

Pembahasan

Diketahui :

m2= ½ m1

v2 = 3v1

ditanya : (Ek)2 / (Ek)1 ?

jawab

Contoh Soal Energi Kinetik

3. Seorang anak meluncur tanpa gesekan dengan alat ski dari atas sebuah bukit yang miringnya 37 derajat. Jika dia meluncur dari ketinggian 10 m, tentukan kecepatannya ketika tiba di dasar bukit (g = 9.8 m/s2).

Pembahasan

Hukum kekekalan energi

(Ek)awal + (Ep)awal = (Ek)akhir + (Ep)akhir

0 + mgh = ½ mv2+0

mgh=1/2 mv2

diketahui :

h = 10 m

g = 9.8 m/s2

jawab :

mgh = ½ mv2

gh = ½ v2

2gh = v2

Contoh Soal Energi Kinetik 2

Demikian pembahasan tentang energi kinetik. Semoga bermanfaat. Baca juga Kelajuan, Kecepatan, dan Percepatan.