Jenis-Jenis Energi Kinetik dan Hubungannya dengan Energi Mekanik

Image title
4 November 2021, 10:55
Ilustrasi energi kinetik pada bola sepak.
ANTARA FOTO/Pool /Marius Becker/WSJ/sa.
Ilustrasi energi kinetik pada bola sepak.

Motor yang melaju di jalan raya, atau perahu yang bergerak cepat di atas air, merupakan salah satu penerapan energi kinetik dalam kehidupan sehari-hari. Energi ini berkaitan dengan gerak sebuah benda. 

Secara umum, benda yang dipengaruhi oleh tenaga gerak pasti memiliki energi kinetik. Melansir ruangguru.com, suatu benda yang berada dalam kondisi diam tidak memiliki energi kinetik.

Sebab dari pengertian dasarnya, semakin cepat benda itu bergerak, energi kinetiknya akan semakin besar. Selain itu, besarnya massa suatu benda juga punya andil besar pada ukuran energi kinetik.

Sekilas Tentang Energi Kinetik

Mengutip sumber.belajar.kemdikbud.go.id, suatu benda bisa dikatakan memiliki energi saat adanya pengaruh dari massa (m) dan kecepatan (v). Semakin cepat benda itu bergerak, semakin besar juga energi kinetiknya. Dalam ilmu fisika, energi kinetik disimbolkan "Ek".

Rumus dari energi kinetik bisa ditulis seperti ini Ek = 1/2.m.v2. Cara kerja yaitu "energi potensial sama dengan setengah dikali massa dikali kecepatan (kuadrat)".

Rumus di atas bisa dipakai untuk menghitung seberapa besar energi kinetik pada suatu benda. Untuk caranya, simak contoh soal berikut ini:

1. Pertanyaan:

Sebuah mobil memiliki massa 600 kg. Mobil tersebut melaju dengan kecepatan 30 m/s. Jika mobil itu berhenti secara mendadak, maka berapa energi kinetiknya?.

Jawaban:

Diketahui:

Massa sebuah mobil (m) = 600 kg.

Kecepatan sebuah mobil (v) = 30 m/s.

Ditanyakan: berapa energi kinetik (Ek) dari mobil itu saat direm mendadak?.

Jawab:

Ek = 1/2.m.v2

Ek = 1/2 × 600 × (30)2.

Ek = 270.000 J.

Jadi energi kinetik dari mobil yang berhenti mendadak tersebut adalah 270.000 Joule.

2. Pertanyaan:

Sebuah mobil jip memiliki massa 800 kg. Selain itu energi kinetik mobil tersebut sebesar 560.000 Joule. Bila melihat besaran energi kinetiknya, maka berapa kecepatan mobil jip itu?

Jawaban:

Diketahui:

Energi kinetik: 560.000 J.

Massa mobil jip (m) = 800 kg.

Ditanyakan:

Berapa kecepatan (v) dari mobil jip itu?.

Jawab:

Ek = 1/2 × m × v2

v = √ 2 x Ek/m

v = √ 2 x 560.000 / 800

v = 37,42 m/s

Jadi kecepatan mobil yang memiliki energi kinetik sebesar 560.000 Joule itu adalah 37,42 m/s.

Melihat dua contoh soal di atas, rumus energi kinetik cukup mudah untuk dikerjakan. Kunci paling pentingnya yaitu memahami cara kerjanya.

Tidak hanya berkaitan dengan gerak benda, energi kinetik juga punya hubungan dengan usaha. Pada dasarnya usaha merupakan perubahan energi.

Istilah "usaha" dalam ilmu fisika yaitu perkalian gaya yang searah perpindahannya dengan jarak. Sederhananya usaha merupakan besarnya energi untuk merubah posisi benda yang diberikan gaya. Simbol usaha yakni "W".

Dikutip dari buku berjudul Energi dan Perubahanya yang diterbitan PPPPTK IPA, hubungan antara energi kinetik dengan usaha bisa dirumuskan seperti ini "W = ∆Ek = ½ mv2² - ½ mv1²".

Keterangan rumus:

  • W adalah usaha (Joule).
  •  ∆Ek adalah perubahan energi kinetik (Ek).
  •  ½ mv2² - ½ mv1² adalah perubahan kecepatan (m/s2).

Untuk memahami rumus di atas, sebaiknya materi tentang Hukum Newton, Gerak Lurus, dan Gaya Gravitasi harus dipelajari terlebih dahulu.

Jenis-Jenis Energi Kinetik

Kamus Besar Bahasa Indonesia (KBBI) menyebutkan, pengertian dari energi kinetik adalah energi yang disebabkan oleh pengaruh suatu massa (tenaga gerak). Konsep energi ini sangat berbeda dengan energi potensial. Energi potensial merupakan energi pada suatu benda yang dipengaruhi oleh letaknya yang berada di medan gaya.

Energi kinetik punya segudang kegunaan. Dalam kehidupan sehari-hari kita bisa menjumpainya dengan mudah. Selain itu, ternyata energi kinetik bisa dibedakan juga berdasarkan jenisnya.

Merangkum dari beberapa sumber, berikut jenis-jenis energi kinetik yang harus diketahui:

1. Energi Kinetik Translasi

Sebuah benda yang bergerak lurus (gerak pada arah dan kecepatan yang sama) disebut sebagai gerak translasi. Pada materi energi kinetik, pergerakan objek pada garis lurus dipastikan memiliki energi di dalamnya. Istilah ini dinamakan energi kinetik translasi.

Contoh energi kinetik translasi sebuah objek atau benda:

  • Sebuah mobil yang bergerak cepat di jalan lurus.
  • Peluru yang ditembakkan pada lintasan lurus.
  • Laju mobil balap di lintasan lurus.

2. Energi Kinetik Rotasi

Umumnya energi kinetik rotasi memiliki definisi sebagai energi yang terkandung, dalam sebuah benda yang berputar. Selain itu, dalam prosesnya terdapat besaran energi yang berubah.

Contoh energi kinetik rotasi:

  • Proses atau gerak planet bumi yang mengelilingi matahari.

Hubungan Energi Kinetik dengan Energi Mekanik

Rumus energi mekanik yaitu Em = Ek + Ep.

Keterangan:

Em = energi mekanik (J).

Ek = energi kinetik (J).

Ep = energi potensial (J).

Energi mekanik merupakan perhitungan dari energi mekanik ditambah energi potensial. Pengertian energi mekanik sendiri adalah keseluruhan dari energi suatu benda. Dari gerakannya dengan kecepatan tertentu, hingga posisi benda tersebut pada kedudukan atau titik acuan tertentu.

Dari penjelasan di atas, semakin besar energi potensial dan energi kinetiknya, maka energi mekaniknya juga akan semakin besar. Sebab ukuran dari energi mekanik ini adalah gabungan dari kedua energi tersebut.

Demikian ulasan tentang jenis-jenis energi kinetik. Dalam kehidupan sehari-hari penerapan energi kinetik bisa dijumpai dengan mudah.

Editor: Safrezi

Cek juga data ini

Berita Katadata.co.id di WhatsApp Anda

Dapatkan akses cepat ke berita terkini dan data berharga dari WhatsApp Channel Katadata.co.id

Ikuti kami

Artikel Terkait

Video Pilihan
Loading...