Satuan energi kinetik dalam si adalah ... .

Energi kinetik merupakan salah satu cabang  ilmu fisika yang juga terkait dengan energi mekanik, di mana menarik untuk dipelajari. Energi kinetik juga memiliki segudang kegunaan.

Dalam kehidupan sehari-hari, Anda bisa menjumpainya energi kinetik dengan mudah. Salah satu contoh penerapan energi ini adalah motor atau mobil yang melaju kencang di jalan raya.

Dikutip dari Kamus Besar Bahasa Indonesia (KBBI), pengertian energi kinetik adalah energi yang disebabkan oleh pengaruh suatu massa (tenaga gerak). Sedangkan perbedaannya dengan energi potensial yaitu, energi ini dipengaruhi posisi medan gaya.

Untuk mengetahui lebih lanjut terkait energi kinetik, simak ulasannya di bawah ini. Lengkap dengan definisi energi mekanik, rumus energi mekanik, hingga cara menghitung energi mekanik:

Definisi Energi Kinetik

Energi kinetik adalah energi suatu benda yang dipengaruhi oleh tenaga gerak. Sehingga, bisa disimpulkan kalau benda yang bergerak pasti memiliki energi. 

Pada umumnya suatu benda memiliki energi. Baik itu energi potensial, energi kinetik, energi panas, energi nuklir, dan sebagainya.

Advertising

Advertising

Dikutip dari laman Ruangguru.com, energi kinetik yang dimiliki suatu benda yang bergerak, maka benda dalam kondisi diam dan tidak memiliki energi kinetik.

Misalnya, benda seperti batu yang letaknya di pinggir jalan. Benda ini memang punya energi potensial. Namun, karena batu tersebut tak bergerak, maka batu itu tak memiliki energi kinetik.

Perlu diketahui, batu yang diam itu memiliki energi potensial. Merujuk dari buku Kementerian Pendidikan dijelaskan, bahwa pengertian energi potensial adalah energi yang dimiliki suatu benda karena posisinya terhadap acuan. Acuan biasanya diukur berdasarkan ketinggian benda itu dari tanah. 

Energi kinetik yang termasuk dalam klasifikasi energi mekanik diukur pada satuan joule. Joule merupakan satuan tenaga untuk energi, sama dengan tenaga yang dihasilkan oleh tempuhan gaya satuan Newton.

Dari semua penjabaran di atas, energi kinetik bisa didefinisikan sebagai energi suatu benda dan dipengaruhi oleh gerak. Semakin cepat benda bergerak, maka energinya akan semakin besar. Hal ini juga berlaku bila massa benda itu besar, maka energi kinetiknya menjadi besar juga.

Rumus Energi Kinetik

Usai mengetahui definisi dari energi kinetik, maka pembahasan selanjutnya adalah  tentang rumus energi kinetik. Rumus ini bisa digunakan untuk menghitung besaran energi kinetik dalam suatu benda.

Dalam fisika, energi kinetik disimbolkan "Ek", sedangkan masa yaitu "m" dan "v" adalah kecepatan. Untuk mencari besarannya, energi kinetik bisa dirumuskan seperti di bawah ini:

Ek = 1/2 m.v2 atau energi kinetik sama dengan satu per dua massa dikali kecepatan.

Keterangan:

Ek = energi kinetik (J).

m = masa (kg).

v = kecepatan (m/s).

Tidak hanya energi kinetik, energi mekanik dan energi potensial juga memiliki rumusnya sendiri untuk menghitung besarannya. Berikut penjelasan tentang rumus energi potensial dan energi mekanik.

Rumus energi potensial: Ep = m.g.h

Keterangan:

Ek = energi potensial.

m = massa (m).

g = percepatan gravitasi (10 m/s2).

h = tinggi benda (m).

Penjelasan:

Dari rumus di atas bisa dijelaskan jika semakin tinggi titik dasar acuan suatu benda, maka energi potensialnya semakin besar. Khususnya energi potensial gravitasinya (ada usaha melawan gaya gravitasi.

Rumus energi mekanik: Em = Ek + Ep.

Keterangan:

Em = energi mekanik (J).

Ek = energi kinetik (J).

Ep = energi potensial (J).

Penjelasan:

Dari rumus di atas, bisa diuraikan kalau 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/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.

Cara Menghitung Rumus Energi Kinetik

Untuk menghitung energi kinetik, maka Anda perlu tahu bagaimana rumus energi kinetik bekerja. Seperti penjelasan sebelumnya, rumus energi kinetik adalah Ek = 1/2 m.v2 (energi potensial sama dengan satu per dua dikali massa benda dikali kecepatan). Berikut ini adalah contoh soal dari energi kinetik:

Pertanyaan:

Sebuah motor memiliki massa 100 kg. Motor tersebut melaju dengan kecepatan 60 m/s. Jika motor itu direm secara mendadak, maka berapa energi kinetiknya?.

Jawaban:

Diketahui:

Massa sepeda motor (m) = 100 kg.

Kecepatan sepeda motor (v) = 60 m/s.

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

Jawab: 

Ek = 1/2 m.v2

Ek = 1/2 × 100 × (60)2.

Ek = 180.000 J.

Jadi energi kinetik sepeda motor tersebut saat direm mendadak sebesar 180.000 J.

Ciri-Ciri Energi Kinetik

• Benda yang bergerak pasti memiliki energi kinetik.
• Energi kinetik dipengaruhi oleh massa bendanya. Khususnya gerak objeknya.
• Pergerakan benda sangat beragam arahnya. Bisa vertikal atau horizontal.
• Besarnya energi yang dimiliki suatu objek berdasarkan pada kecepatan geraknya.

Demikian pembahasan tentang energi mekanik. Meski sudah diajarkan di bangku sekolah, materi yang satu ini bisa Anda pelajari kembali. 

Energi kinetik bisa didefinisikan sebagai usaha yang diberikan pada sebuah benda, sehingga mampu menciptakan gerak pada benda. Energi bersifat kekal dan tidak bisa diciptakan, namun energi dapat berpindah dari satu bentuk ke bentuk energi lainnya.

Hal tersebut terjadi akibat hubungan yang terjadi antara berbagai gaya dalam terjadi di kehidupan sehari-hari atau disebut juga dengan perubahan energi.

Misalnya ketika Anda ingin menyetrika baju, maka energi listrik akan berubah menjadi panas untuk bisa merapikan pakaian. Begitu juga perubahan yang terjadi dari energi potensial ke kinetik.

Untuk supaya bisa lebih paham, silahkan simak materi lengkapnya dari Cryptowi berikut ini.

Rumus Energi Kinetik

Rumus kinetik didapatkan dari penurunan yang terjadi pada sebuah kasus. Contohnya sebagai berikut.

Batu bermassa m dilempar dari titik P dengan kecepatan vP. Batu mencapai titik tertinggi di titik Q yang terletak pada ketinggian h.

Rumus untuk menghitung tinggi h adalah.

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:

E di titik P = (Ek)p – 0 = (Ek)P

Energi total di titik Q:

E di titik Q  = mgh – 0 = mgh

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

E di titik P = E di titik 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 kinetik (Joule)

M =massa (kg)

V =kecepatan (m/s)

Pengertian Energi Kinetik

Energi kinetik adalah jenis energi yang memiliki kaitan erat dengan energi potensial.

Jika pada benda diam energi disebut dengan potensial, sedangkan jika memiliki gerakan maka disebut dengan kinetik. Dalam SI, kinetik memiliki satuan kgm2/s2 atau joule.

Usaha menghasilkan perubahan pada jumlah energi kinetik.

Hal tersebut bisa dinyatakan dalam persamaan berikut ini :

W = Ek2 –EK1

F s = ½ mvt2 –½ mvo2

Keterangan :

Ek1 = energi kinetik awal

Ek2 = energi kinetik akhir

F = gaya

S = perpindahan

W= usaha

Pelajari juga materi: Energi Listrik

Contoh Energi Kinetik Pada Kehidupan Sehari-Hari

1. Pesawat terbang

Bukan hanya memiliki massa yang besar saja, namun pesawat terbang juga memiliki energi kinetik serta kecepatan yang sangat tinggi.

Kecepatan serta massa akan memengaruhi jumlah kinetik yang bekerja.

Hal inilah yang membuat kinetik bisa terus meningkat saat pesawat terbang di udara.

2. Memindahkan Mobil

Mobil mampu bergerak karena memiliki unsur kinetik berupa kecepatan serta massa. Setiap mobil memiliki kemampuan kinetik yang berbeda, tergantung dari dua unsur tersebut.

Semakin besar kecepatan serta massa benda, maka kinetik yang mampu dihasilkan juga akan semakin besar.

3. PLTA

Saat kinetik bergerak, maka air akan mengenai turbin yang ada di bendungan.

Kondisi ini secara tidak langsung mengubah kinetik menjadi mekanik guna memberikan gaya pada turbin.

Contoh Soal Energi Kinetik

Untuk mampu memahami cara perhitungan dan juga sistem kerja kinetik, simaklah contoh soal dan penjelasannya di bawah ini.

1.)  Batu dengan massa 0.5 kg dilepaskan pada ketinggian 100m. Jika batu dilepas tanpa kecepatan awal, maka tentukanlah energi kinetik 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 di atas tanah. Energi potensial awal adalah mgho, karena energi kinetik 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.)  Sebuah mobil bermassa 20.000 kg bergerak ke arah timur dengan kecepatan 20 m/s. Hitunglah besar kinetik yang dimiliki mobil?

Dik: m = 20.000 kg; v = 20 m/s;

Dit: Ek = …..?

Jawab:

Ek = 1/2 m.v2

Ek = 1/2 (20.000.202)

Ek = 1/2 (8000.000)

Ek = 4000.000 J

Ek = 4.000 kJ

3.)  Benda A diketahui memiliki kinetik sebesar 200 J, kemudian bergerak dalam kecepatan 36 km/jam. Berapa berat massa dari benda A?

Dik: Ek = 200 J; v = 36 km/jam = 10 m/s

Dit: m = …?

Jawab:

Ek = 1/2 m.v2

m = 2Ek/v2

m = 2 (200)/102

m = 4 kg

Satuan Energi Kinetik

Kinetik terjadi akibat gerakan yang dilakukan oleh sebuah benda. Sehingga definisi rumusnya sebagai berikut.

EK = ½ mv2

Dengan:

EK = energi kinetik (joule)

m = massa benda (kg)

v = kecepatan (m/s)

Energi kinetik dapat terbentuk jika benda melakukan pergerakan. Saat benda dalam posisi diam, maka energi akan disimpan sebagai potensial.

Kemudian ketika dibutuhkan, maka energi tersebut akan dilepaskan dalam bentuk kinetik. Hal inilah yang membuat keduanya memiliki hubungan yang sangat erat.