Rumus Energi Kinetik, Contoh Soal, dan Jenisnya
Energi merupakan kemampuan untuk melakukan tindakan, dan berbagai bentuk energi dimiliki oleh berbagai benda. Salah satu bentuk energi tersebut adalah energi kinetik.
Semua objek memiliki beragam jenis energi, seperti energi potensial, energi kinetik, energi panas, energi nuklir, dan lainnya. Energi kinetik merujuk pada energi yang terkait dengan gerakan suatu objek.
Energi kinetik memiliki peran sentral dalam domain ilmu fisika. Konsep ini menjadi fondasi untuk memahami berbagai fenomena fisika, termasuk pergerakan objek, konsep kecepatan, dan prinsip-prinsip penting lainnya dalam ranah ilmu fisika.
Berkaitan dengan hal tersebut, menarik mengetahui pengertian, rumus energi kinetik, contoh soal, dan jenisnya. Simak penjelasan terkait hal tersebut sebagai berikut.
Pengertian Energi Kinetik
Sebelum mengetahui rumus energi kinetik, contoh soal, dan jenisnya, perlu diketahui terlebih dahulu pengertiannya. Hal ini menjadi dasar pemahaman keseluruhan aspek pembahasan energi kinetik.
Energi kinetik, yang juga dikenal sebagai energi gerak, merupakan suatu bentuk energi yang terkait dengan tingkat kecepatan pergerakan suatu objek. Artinya, benda yang bergerak dari satu titik ke titik lainnya memiliki energi kinetik.
Besaran energi ini dapat diukur dengan rumus yang akan dijelaskan pada uraian di bawah. Besaran energi tersebut merupakan total usaha yang diperlukan untuk mengubah suatu objek dengan massa tertentu dari keadaan diam menjadi bergerak dengan kecepatan tertentu.
Asal usul istilah "energi kinetik" berasal dari bahasa Yunani, di mana kata "energeia" merujuk pada usaha dan kata "kinesis" mengacu pada gerak. Nomenklatur ini mencerminkan keterkaitan yang erat antara energi kinetik dengan gerakan objek dan bagaimana energi ini dipengaruhi oleh massa dan kecepatan objek tersebut.
Besar energi kinetik suatu benda bergantung pada dua faktor, yakni massa dan kecepatan objek. Artinya, semakin besar massa dan kecepatan suatu objek, semakin besar pula energi kinetiknya.
Berikutnya dapat diketahui bahwa benda yang bergerak memiliki energi kinetik. Objek yang berada dalam keadaan diam tidak memilki energi kinetik.
Rumus Energi Kinetik
Setelah mengetahui pengertiannya, menarik memahami rumus energi kinetik. Simak rumus tersebut sebagai berikut:
Ek= ½ m.v²
Keterangan:
Ek = energi kinetik (joule)
m = massa (kg)
v = kecepatan (m/s)
Berikutnya terdapat hubungan antara usaha (W) dengan energi kinetik. Keduanya memiliki rumus sebagai berikut:
∆Ek = ½ mv2² - ½ mv1²
Oleh karenanya, rumus tersebut adalah:
W = ∆Ek
Kedua rumus tersebut dapat digunaka dengan mudah. Cukup dengan memasukkan unsur-unsur hal yang diketahui dan menghitungnya dengan operasi matematika seperti perkalian, pengurangan, dan pembagian.
Contoh Soal Energi Kinetik
Setelah memahami konsep dan rumus energi kinetik, langkah berikutnya adalah mengeksplorasi contoh soal yang melibatkan energi kinetik. Berikut adalah contoh:
1) Suatu objek dengan massa 40 kg dilemparkan dengan kecepatan awal nol. Benda tersebut kemudian bergerak dengan kecepatan 8 m/s. Berdasarkan massa dan kecepatan tersebut, hitunglah energi kinetiknya!
Jawaban:
Ek = ½ m.v²
= ½ 40.8²
= ½ 2.560
= 1.280 J
Oleh karena itu, energi kinetik yang dihasilkan oleh objek tersebut mencapai 1.280 Joule.
2) Diketahui sebuah kendaraan bermassa 600 kg, sedang bergerak dengan kecepatan 30 m/s. Berapakah energi kinetik yang dimilikinya pada kecepatan tersebut?
Jawab:
Ek = ½ m.v²
= ½ 600. 30²
= ½ 600. 900
= 270.000 J
Oleh karena itu, energi kinetik yang dihasilkan pada kecepatan kendaraan tersebut mencapai 270.000 Joule.
3) Seorang beruang lari yang memiliki massa 60 kg. Beruang tersebut berlari dengan kecepatan 10 m/s. Jumlah energi kinetik yang dimiliki oleh beruang tersebut adalah...
A. 50 joule
B. 70 joule
C. 600 joule
D. 3.000 joule
Diketahui:
m = 60 kg
v = 10 m/s
Energi kinetik (Ek) = ... ?
Jawaban:
Ek = ½ .m.v2
= ½ . 60 . 102
= ½. 60.100 = 3.000 joule
4) Energi kinetik suatu objek yang dilemparkan ke atas akan mengalami penurunan jika objek tersebut...
A. Semakin jauh jaraknya dari permukaan tanah
B. Semakin mendekati permukaan tanah
C. Semakin berada di bagian bawah kedudukan awalnya
D. Semakin menjauhi posisi awalnya
Jawaban: a
Jenis Energi Kinetik
Setelah mengetahui pengertian, rumus energi kinetik, dan contoh soalnya, menarik mengetahui jenis-jenisnya. Energi kinetik dapat diklasifikasikan menjadi dua bentuk, yakni energi kinetik translasi dan energi kinetik rotasi. Berikut ini penjelasan keduanya:
1. Energi Kinetik Translasi
Jenis pertama adalah energi kinetik translasi. Energi kinetik translasi merupakan bentuk energi kinetik yang dimiliki oleh objek yang bergerak dalam lintasan lurus. Objek yang mengalami translasi harus memiliki arah dan kecepatan yang sejajar. Contoh-contoh dari fenomena ini mencakup mobil yang bergerak secara linear, proyektil tembakan, atau gerakan langkah kaki.
2. Energi Kinetik Rotasi
Jenis kedua adalah energi kinetik rotasi. Energi kinetik rotasi adalah bentuk energi kinetik yang dimiliki oleh suatu objek yang mengalami pergerakan berputar. Dikarenakan objek ini bergerak melalui rotasi, energi kinetiknya dapat berubah sejalan dengan kecepatan dan orientasi putaran.
Sebagai contoh, dapat disebutkan gerakan putaran roda ketika sepeda sedang diam, permainan gasing, bianglala, dan juga jarum jam yang berputar.
Itulah penjelasan mengenai pengertian, rumus energi kinetik, contoh soal, beserta jenisnya.
