Energi Kinetik - Defenisi, Persamaan dan Contoh Soal

Energi Kinetik

Energi kinetik adalah ukuran kerja yang dilakukan benda berdasarkan geraknya. Kegiatan sederhana seperti berjalan, melompat, melempar, dan jatuh melibatkan energi kinetik. Pada artikel ini, mari kita berkenalan dengan konsep energi kinetik.

Apa itu Energi Kinetik?

Untuk mempercepat suatu benda, kita harus menggunakan gaya. Untuk menerapkan gaya, kita perlu melakukan usaha. Ketika pekerjaan dilakukan pada suatu benda, energi ditransfer, dan benda bergerak dengan kecepatan konstan baru. Kami menyebut energi yang ditransfer energi kinetik, dan itu tergantung pada massa dan kecepatan yang dicapai.

Definisi energi kinetik dalam Fisika diberikan sebagai:

“Energi kinetik suatu benda adalah ukuran kerja yang dapat dilakukan suatu benda berdasarkan geraknya.”

Energi kinetik adalah besaran skalar, dan sepenuhnya dijelaskan oleh besarnya saja.

Satuan Energi Kinetik

Adapun satuan energi kinetik adalah sebagai berikut:

1. Satuan SI energi kinetik adalah Joule yang sama dengan 1 kg.m^2 .s^-2 .
2. Satuan energi kinetik CGS adalah erg.

Contoh Energi Kinetik

• Sebuah truk yang melaju di jalan memiliki lebih banyak energi kinetik daripada mobil yang melaju dengan kecepatan yang sama karena massa truk lebih besar daripada massa mobil.
• Sebuah sungai yang mengalir dengan kecepatan tertentu mengandung energi kinetik karena air memiliki kecepatan dan massa tertentu.
• Energi kinetik asteroid yang jatuh ke bumi sangat besar.
• Energi kinetik pesawat lebih banyak selama penerbangan karena massanya yang besar dan kecepatannya yang cepat.

Transformasi Energi Kinetik

Energi kinetik ditransfer antar objek dan dapat diubah menjadi bentuk energi lain. Yo-Yo adalah contoh yang bagus untuk menggambarkan transformasi energi kinetik. Saat mulai memainkannya, seseorang mulai dengan membiarkannya di tangan; pada titik ini, semua energi disimpan di dalam bola dalam bentuk energi potensial. Begitu orang menjatuhkan yo-yo, energi yang tersimpan diubah menjadi energi kinetik, energi gerak. Begitu bola mencapai bagian bawah yo-yo, semua energi diubah menjadi energi kinetik.

Rumus Energi Kinetik

Persamaan energi kinetik diberikan sebagai:



Dimana KE adalah energi kinetik, m adalah massa benda, dan v adalah kecepatan benda.

Menurunkan Persamaan Energi Kinetik

Persamaan energi kinetik dapat diperoleh dengan proses dasar menghitung usaha (W) yang dilakukan oleh suatu gaya (F). Jika benda bermassa m didorong sejauh d pada permukaan dengan menerapkan gaya yang sejajar dengannya, maka usaha yang dilakukan adalah:



Percepatan dalam persamaan ini dapat disubstitusikan dengan kecepatan awal (v i ) dan akhir (v f ) dan jarak. Ini kita dapatkan dari persamaan gerak kinematik.




Menyederhanakan persamaan lebih lanjut, kita dapatkan



Bergantian, dapat dikatakan bahwa kerja total yang dilakukan pada suatu sistem setara dengan perubahan energi kinetik. Pernyataan ini disamakan sebagai berikut:



Persamaan ini dikenal sebagai teorema usaha-energi dan memiliki aplikasi yang besar bahkan jika gaya yang diterapkan bervariasi dalam besaran dan arah.


Baca selengkapnya: Penurunan Energi Kinetik

Apakah Energi Kinetik Vektor atau Kuantitas Skalar?

Dalam ekspresi, kita melihat bahwa kecepatan (v) dikuadratkan. Kita tahu bahwa kuadrat besaran vektor adalah skalar, dan kita juga tahu bahwa massa adalah besaran skalar. Oleh karena itu, energi kinetik adalah besaran skalar.

Perhitungan Energi Kinetik

1. Hitung energi kinetik benda bermassa 200 kg yang bergerak dengan kecepatan 15 m/s.
Larutan:

Energi kinetik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut:



Mengganti nilai dalam persamaan di atas, kita dapatkan




2. Hitung massa benda yang bergerak dengan kecepatan 40 m/s dan memiliki energi kinetik 1500 J.
Solusi:

Mengatur ulang persamaan energi kinetik, kita dapatkan



Mengganti nilai-nilai dalam persamaan di atas, kita mendapatkan,

Jenis Energi Kinetik

Ada lima jenis energi kinetik: radiasi, termal, suara, listrik dan mekanik. Mari kita lihat beberapa contoh energi kinetik dan pelajari lebih lanjut tentang berbagai jenis energi kinetik.

Energi radiasi

Energi radiasi adalah jenis energi kinetik yang selalu bergerak melalui medium atau ruang. Contoh energi radiasi adalah:

• Sinar ultraviolet
• Sinar gamma

Energi termal

Energi panas, yang dikenal sebagai energi panas, dihasilkan karena gerakan atom ketika mereka saling bertabrakan. Contoh energi panas adalah:

• Air panas
• Kolam renang berpemanas

Energi suara

Getaran suatu benda menghasilkan energi bunyi. Energi bunyi merambat melalui medium tetapi tidak dapat merambat dalam ruang hampa karena tidak ada partikel yang bertindak sebagai medium. Contoh energi bunyi adalah:Garpu tala
Mengalahkan drum

Energi listrik

Energi listrik diperoleh dari elektron bebas yang bermuatan positif dan negatif. Contoh energi listrik adalah:Petir
Baterai saat digunakan

Energi mekanik

Jumlah energi kinetik dan energi potensial dikenal sebagai energi mekanik, yang tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan tetapi diubah dari satu bentuk ke bentuk lainnya. Contoh energi mekanik adalah:

• Mengorbit satelit di sekitar bumi
• Mobil yang bergerak

Baca lebih lanjut: Hukum Kekekalan Energi

Gambaran Umum Energi Kinetik

Berikut akan disajikan bagaimana gambaran umum energi kinetik agar lebih mudah dipahami:

Perbedaan Antara Energi Kinetik dan Energi Potensial

Adapun perbedaan antara energi kinerik dan energi potensial yg dapat kuta lihat dan mudah dipahami adalah sebagai berikut:

Baca selengkapnya: Perbedaan antara Kinetik dan Energi Potensial

Pertanyaan yang Sering Diajukan – FAQ

Apa definisi dari energi kinetik?

Energi kinetik adalah ukuran usaha yang dapat dilakukan suatu benda berdasarkan geraknya.

Bisakah energi kinetik menjadi negatif?

Energi kinetik tidak boleh negatif karena kuadrat kecepatan memberikan bilangan non-negatif, dan massa tidak boleh negatif.

Kapan energi kinetik maksimum?

Energi kinetik maksimum ketika energi potensial minimum, dan ini terjadi ketika kecepatan maksimum dan massa berada pada posisi kesetimbangan.

Apa yang terjadi pada energi kinetik ketika kecepatan berkurang?

Ketika kecepatan berkurang, energi kinetik akan diubah menjadi energi potensial, energi panas atau bentuk energi lainnya.

Bagaimana energi kinetik berbeda dari energi potensial?

Energi yang dimiliki oleh tubuh berdasarkan posisinya dikenal sebagai energi potensial. Energi yang dimiliki oleh tubuh berdasarkan geraknya dikenal sebagai energi kinetik.

Referensi

Byjus. 2023. Physics - Kinetics Energy. Diakses pada tanggal 4 Januari 2023

Sitasi Artikel

Thinks Physics. 2023. Energi Kinetik. Halaman website. Diakses pada tanggal (tanggal akses anda)