Energi Kinetik [TERLENGKAP] : Pengertian, Rumus, dan Contoh Soal Energi Kinetik

Posted on

Energi kinetik merupakan usaha yang diberikan pada benda sehingga menciptakan gerak pada benda tersebut. Energi memiliki sifat kekal dan tidak dapat diciptakan, namun energi dapat berpindah dari bentuk satu ke bentuk energi lainnya. Hal ini terjadi karena hubungan antara berbagai gaya dalam kehidupan sehari-hari yang disebut dengan perubahan energi. Contohnya pada saat menyetrika baju, maka energi listrik berubah menjadi panas. Hal ini juga terjadi perubahan yang terjadi dari energi potensial ke kinetik. Lalu apa itu Energi Kinetik?

Dibawah ini kami berikan informasi secara lengkap tentang Energi Kinetik, meliputi Pengertian Energi Kinetik, Contoh dalam kehidupan sehari-hari, Rumus dan Contoh soal energi kinetik lengkap dengan pembahasannya.

Baca Juga : Energi Listrik

Pengertian Energi Kinetik

Energi kinetik adalah sebuah energi yang diberikan pada suatu benda sehingga dapat menciptakan gerak pada benda tersebut.

Kinetik berasal dari bahasa Yunani yaitu Kinetikos yang artinya Bergerak. Karena itulah semua benda yang bergerak pasti memiliki energi kinetik.

Beberapa sifat energi kinetik, antara lain:

  • Nilai dari Energi Kinetik berkaitan dengan Massa dan Kecepatan benda.
  • Besar energi kinetik berbanding lurus dengan besar Massa dan berbanding terbalik dengan kuadrat kecepatan gerak benda.
  • Benda dengan Massa dan Kecepatan besar akan memiliki energi kinetik yang besar pada saat bergerak.
  • Benda dengan Massa dan Kecepatan kecil akan memiliki energi kinetik yang kecil pada saat bergerak.

Energi kinetik adalah energi yang berkaitan erat dengan energi potensial. Jika pada benda diam maka disebut energi potensial, sedangkan jika benda memiliki gerakan disebut dengan energi kintetik.

Salah satu contoh energi kinetik yaitu pada saat melempar batu, maka batu yang dilempar akan memiliki kecepatan dan benda tersebut pasti memiliki Energi Kinetik.

Baca Juga : Materi Gaya Gravitasi

Rumus Energi Kinetik

Sesuai dengan jenis dan gerakannya, energi kinetik dibagi menjadi beberapa jenis dan setiap jenisnya memiliki rumus energi kinetik itu sendiri.

Berikut ini rumus dan jenis energi kinetik, antara lain:

Rumus Energi Kinetik Translasi

Energi kinetik translasi atau disebut energi kinetik saja adalah energi kinetik pada saat benda bergerak dalam secara translasi. Energi kinetik translasi merupakan energi kinetik yang paling dasar. Beirkut ini rumus yang digunakan pada Energi kinetik translasi:

Ek = ½ x m x v2

Keterangan :
m = massa dari benda tegar (kg)
v= kecepatan (m/s)
Ek = energi kinetik (Joule)

Rumus Energi Kinetik Rotasi

Tidak semua benda bergerak secara translasi, ada juga benda yang bergerak secara rotasi atau melingkar. Rumus yang digunakan untuk gerak ini disebut dengan rumus energi kinetik rotasi dan nilai yang diberikan juga berbeda dengan energi kinetik biasa.

Parameter yang digunakan dalam energi kinetik rotasi adalah Momen Inersia dan Kecepatan Sudut, maka rumus yang digunakan dalam energi kinetik rotasi adalah:

Er = ½ x I x ω2

Keterangan :
I = momen inersia
ω = kecepatan sudut

Jadi untuk menghitung nilai energi kinetik rotasi, terlebih dahulu ketahui momen inersia dan kecepatan sudut benda tersebut.

Baca Juga : Materi Gaya Pegas

Rumus Energi Kinetik Relativistik

Energi kinetik relativistik adalah energi pada saat benda bergerak sangat cepat. Karena bergerak sangat cepat maka gerak relativistik memiliki kecepatan yang mendekati kecepatan cahaya. Umumnya kecepatan yang sangat cepat ini dicapai oleh partikel-partikel penyusun atom.

Berbeda dengan rumus energi kinetik biasa, pada rumus energi kinetik relativistik memiliki gerakan yang tidak sesuai dengan mekanika Newton Klasik. Karena itulah digunakan teori Relativitas Einstein dan rumus yang digunakan adalah sebagai berikut:

Ek = (γ-1) mc2

Keterangan:
y = konstanta relativistic
c = kecepatan cahaya
m = massa objek

Baca Juga : Hukum Newton 1 2 3

Hubungan Energi dan Usaha

Usaha merupakan besar energi yang diberikan gaya pada benda maupun objek yang mengalami perpindahan. Usaha diartikan sebagai perkalian antara jarak yang ditempuh dengan gaya yang searah dengan perpindahan. Usaha dinyatakan dengan rumus seperti dibawah ini:

W = F.s

Keterangan:
W = Usaha (Joule)
F = Gaya (N)
s = Jarak (m)

Usaha memiliki hubungan yang erat dengan energi kinetik dan besar nilai usaha sama dengan perubahan energi kinetik.

Berikut rumus yang digunakan:

W=ΔEk=1/2 m(v22-v12)

Keterangan:
W = usaha
ΔEk= perubahan energi kinetik
m = massa benda
v22 = kecepatan akhir
v12  = kecepatan awal

Baca Juga : Hukum Hooke

Contoh Energi Kinetik

Berikut ini beberapa contoh penerapan konsep energi kinetik di kehidupan sehari-hari, antara
lain:

  • Buah yang jatuh dari pohonnya
    Buah yang bergerak jatuh dari pohon ke tanah pasti memiliki energi kinetik. Energi kinetik
    tersebut dampaknya dapat dilihat ketika buah sudah sampai di tanah.
  • Menendang Bola
    Proses menendang bola merupakan salah satu contoh penerapan hubungan energi kinetik dan usaha.
    Saat menendang bola dengan kaki maka anda telah melakukan usaha pada bola tersebut. Selanjutnya
    bola akan mengubah usaha menjadi energi kinetik sehingga bola dapat bergerak dengan cepat.
  • Memindahkan Mobil
    Mobil yang bergerak memiliki unsur kinetik berupa kecepatan dan massa. Setiap mobil memiliki kemampuan unsur kinetik yang berbeda dan tergantung dari dua unsur tersebut. Semakin besar kecepatan dan massa benda maka energi kinetik yang dihasilkan juga akan semakin besar.

Baca Juga : Materi Gaya Gesek

Contoh Soal Energi Kinetik

1. Sebuah mobil memiliki massa 300 kg melaju dengan kecepatan 20 m/s. Hitung energi kinetik mobil pada kelajuan tersebut! Apa yang akan terjadi jika mobil direm secara mendadak?

Diketahui:
Massa mobil (m) = 300 kg
Kecepatan mobil (v) = 20 m/s

Penyelesaian:

Ek = 1/2 . m v2
Ek = 1/2 . 300 . (20)2
Ek = 60.000 Joule

2. Sebuah mobil memiliki energi kinetik sebesar 560.000 Joule. Jika mobil tersebut mempunyai massa sebesar 800 kg, maka kecepatan mobil tersebut adalah

Diketahui:
Energi kinetik (Ek) = 560.000 Joule
Massa mobil (m) = 800 kg

Ditanyakan:
Kecepatan mobil (v)?

Penyelesaian:

Ek = 1/2 . m v2
v = √ 2 x Ek/m
v = √ 2 x 560.000 / 800
v = 37,42 m/s

Baca Juga : Materi Gelombang Elektromagnetik

Demikian artikel mengenai Energi Kinetik Semoga artikel ini dapat bermanfaat dan menambah wawasan anda mengenai pelajaran Ilmu Pengetahuan Alam.