Energi Kinetik adalah Energi Gerak, Pahami Juga Jenis, Rumus dan Contohnya

Energi kinetik adalah bentuk energi yang dimiliki benda atau partikel karena gerakan. Pada penerapan gaya total pada suatu objek, objek mempercepat dan akibatnya menghasilkan energi ini. Energi kinetik adalah sifat suatu benda atau partikel yang bergerak. Lebih jauh lagi, energi ini tidak hanya bergantung pada gerak tetapi juga pada massa.

Energi kinetik adalah energi gerak. Ini bisa berupa gerakan benda besar (energi kinetik makroskopik), atau pergerakan atom dan molekul kecil (energi kinetik mikroskopis). Energi kinetik mikroskopik adalah energi "kualitas tinggi", sedangkan energi kinetik mikroskopis lebih tidak teratur dan "kualitas rendah".

Ada simulasi untuk bermain dengan energi potensial yang menunjukkan interaksi energi potensial gravitasi, energi kinetik dan energi pegas. Sebuah simulasi di bawah ini menunjukkan bagaimana energi mengalir bolak-balik antara energi kinetik dan energi potensial gravitasi dan simulasi lain di bawah ini menunjukkan bagaimana gesekan menyebabkan energi kinetik makroskopik menjadi energi kinetik mikroskopis.

Energi Kinetik kemudian dibagi menjadi dua jenis, berikut penjelasannya:

1. Energi Kinetik Translasi

Energi Kinetik Translasi adalah sebuah energi yang terkandung dan juga dimiliki oleh suatu benda yang sedang mengalami gerak garis lurus.

2. Energi Kinetik Rotasi

Energi Kinetik Rotasi adalah sebuah energi yang terkandung didalam sebuah objek dan dapat juga yang sedang berputar.

Energi ini mengacu pada pekerjaan yang diperlukan untuk mempercepat benda bermassa tertentu dari keadaan diam ke kecepatan yang dinyatakan. Selain itu, jumlah kerja yang sama diperlukan untuk mengurangi kecepatan dari kecepatan saat ini ke posisi diam. 

Yang paling penting, satuan standar dari energi ini adalah joule. Juga, foot-pound adalah satuan imperial dari energi ini. Untuk rumus Kinetik, Ek, tentu saja energi dari suatu massa, m, gerak tentu saja adalah v².

Ek = ½ m.v²

Ek = Energi kinetik

m = massa benda

v = kecepatan benda

Derivasi Rumus Energi Kinetik

Mari kita perhatikan contoh benda m yang berada dalam keadaan diam di atas meja.

Sebuah gaya F bekerja pada benda yang menggerakannya sejauh S.

Usaha yang dilakukan = F x S

W=F net x S

Perhatikan usaha yang dilakukan pada benda yang mengakibatkan perubahan kecepatan dari u ke V. Selanjutnya, kita harus membiarkan "a" menjadi percepatan.

Mempertimbangkan persamaan gerak ketiga:

V²-u²=2as

s=V²-u²/2a

Menerapkan hukum II Newton:

F=ma

Dari persamaan (1), (2) dan (3)

W=ma*(V²-u²/2a)\=(1/2)m(V²-u²)

Saat benda dalam keadaan diam, u=0

W=(½)mV²

Selanjutnya, energi kinetik suatu benda yang bergerak dengan kecepatan tertentu sama dengan kerja yang dilakukan pada benda tersebut. Usaha ini bertujuan untuk memperoleh kecepatan tersebut dari keadaan diam.

Oleh karena itu, energi kinetik = ½ mV²

1. Massa sebuah sepeda adalah 10 kg, dan ia bergerak dengan kecepatan tetap 10 km/jam. Cari tahu energi kinetik sepeda ini?

Di sini massanya adalah "m' dan kecepatannya adalah "v". Juga, m = 10 kg dan v = 10 km/jam. Sekarang, kita harus menerapkan persamaan energi kinetik:

Ek = ½ m.v²

Ek = ½  (10 kg) (10km/jam)

Ek = 50 Joule

Jadi, energi kinetik, dalam hal ini, adalah 50 Joule.

2. Energi kinetik mobil adalah 300.000 Joule dan kecepatannya 30 m/s. Tentukan massa kendaraan tersebut?

Energi kinetik mobil yang sedang bergerak pasti Ek = 300.000 J = 30.000 kg m 2 /s 2 . Selain itu, kecepatan mobil v = 30 m/s

Ek = ½  mv 2

Ek/0.5v 2 = m

m = (300.000 kg m 2 /s 2 )/[0,5(30m/s) 2 ]

m = (300.000 kg m 2 /s 2 /[(0.5)(900)m 2 /s 2 ]

m = (300.000 kg m 2 /s 2 /450 m 2 /s 2

m = 666.666 kg

Jadi, massa kendaraan = 666.666 kg

Mengingat rumus energi kinetik di atas, berikut ini beberapa contoh yang terlihat dalam situasi kehidupan sehari-hari. 

- Sebuah pesawat terbang memiliki energi kinetik yang sangat besar dalam penerbangan karena kecepatannya yang lebih cepat dan massa yang besar.

- Sebuah bola bisbol setelah dilempar, ia akan memiliki energi kinetik yang besar karena kecepatannya yang tinggi, dan meskipun ukuran dan massanya lebih kecil.

- Seorang pemain ski menuruni bukit yang turun dari atas akan menunjukkan energi kinetik yang sangat besar karena kecepatan dan massanya yang tinggi.

- Sebelum bola golf dipukul menunjukkan energi kinetik nol karena kecepatannya nol.Ketika sebuah asteroid jatuh dengan kecepatan yang luar biasa, ia memiliki energi kinetik yang sangat besar.

- Sebuah mobil yang melaju di jalan memiliki energi kinetik yang lebih kecil dibandingkan dengan semi-truk karena massa mobil lebih kecil daripada truk.