Rumus Energi Kinetik Terlengkap

Artikel ini sudah direview oleh: Zuni Yahya, S.PKP, S.Pd

Rumus Energi Kinetik – Pernahkah kita naik roller coaster ?. Inilah contoh penerapan energi kinetik di sekitar kita. Energi kinetik pada roller coaster akan sampai maksimum pada lintasan yang paling bawah. 

Energi Kinetik Pada Roller Coaster

Itulah sekilas tentang penerapan energi kinetik dalam kehidupan kita. Tahukan anda bagaimana cara menghitung energi kinetik pada suatu benda ?. Berikut kami sampaikan materi tentang rumus energi kinetik dengan penjelasan yang sederhana sehingga mudah dimengerti.

Rumus Energi Kinetik

Rumus energi kinetik dapat kita pahami dengan menurunkan rumus, perhatikan gambar berikut ini

Gambar Rumus Energi Kinetik

Gambar A merupakan batu dengan massa m yang dilempar ke titik Q dari titip P dengan kecepatan VP sehingga mencapai ketinggian h. Persamaan rumusnya sebagai berikut.

v = vo + a t
vQ = vp – g t
0 = vp – g t
t = vp / g

Gambar B merupakan batu yang dilempar hingga sampai ketinggian maksimal sehingga kecepatannya Vq = 0 dan h = yq-yp. Persamaan rumusnya sebagai berikut.

y = yo + vo t + ½ a t2
yQ = yp + vp t – ½ a t2
yQ – yP  = vp (vp / g) – ½ g (vp / g)2
h = ½ (vp2 / g )

Sehingga diperoleh energi total yang terletak di titik P :

E di titik P = (Ek)p – 0 = (Ek)P

Dan Energi total yang terletak di titik Q :

Edi titik Q  = m g h – 0 = m g h

Energi total yang diperoleh dengan mengabaikan gesekan udara sehingga :

Energi total yang terletak di titik P = Energi total yang terletak di titik Q

Edititik P = Edititik Q
(Ek)P = mgh = mg (1/2) (vp2 / g )

Atau
(Ek)P = ½ m vp2

Atau
Ek = ½ mv2

Jadi Rumus Energi Kinetik adalah :

Rumus Energi Kinetik
Rumus Energi Kinetik

Keterangan :

  • Ek →  energi kinetic (Joule)
  • M → massa (kg)
  • V → kecepatan (m/s)

Agar lebih memahami dalam penggunaan rumus tersebut marilah kita bahas terlebih dahulu apa itu energi kinetik, massa, dan kecepatan.

Definisi Energi Kinetik dan Penjelasan

Definisi Energi Kinetik

Energi Kinetik, kita mengenalnya sebagai energi gerak atau kinetis. Energi Kinetik merupakan energi pada suatu benda yang disebabkan oleh gerakan benda itu sendiri.

Energi kinetik pada suatu benda dapat diartikan suatu benda tertentu dengan massa akan memerlukan usaha untuk bergerak dari kecepatan atau diam hingga benda tersebut memiliki kecepatan tertentu.

Hubungan Energi Kinetik Dengan Energi Potensial

Energi kinetik berkaitan erat dengan energi potensial. Perhatikan gambar dibawah ini.

Energi Potensial - Energi Kinetik
Energi Potensial – Energi Kinetik


Energi Potensial, Merupakan energi yang berhubungan dengan posisi ketinggian benda yang dirumuskan dengan :
Ep = m g h
Ketika benda dijatuhkan dari ketinggian tertentu maka energi potensial berubah menjadi energi kinetik.

Energi Kinetik, Merupakan energi yang berhubungan dengan geraknya yang dirumuskan dengan :
Ek = ½ m v2
Sedangkan di antara energi potensial dan energi kinetik terdapat energi mekanik.

Energi Mekanik,  yang merupakan jumlah dari keduanya, yang dirumuskan dengan :
Em = Ek + Ep

Jenis Energi Kinetik

Terdapat beberapa jenis energi kinetik antara lain :

  1. Energi Kinetik Translasi, merupakan energi yang dimiliki suatu benda karena gerakannya yang membentuk garis lurus.Contoh Gerakan benda yang dijatuhkan dari ketinggian.
  2. Energi Kinetik Rotasi, merupakan energi yang dimiliki suatu benda karena gerakannya yang membentuk rotasi atau berputar. Contoh Gerakan jarum jam yang berputar.

Namun ada benda yang bergerak dan memiliki energi kinetik translasi dan energi kinetik rotasi, sebagai contoh silinder yang menggelinding sehingga bergerak membentuk rotasi sekaligus translasi. Sehingga rumus energi kinetiknya menjadi :

Rumus Energi Kinetik Translasi dan Energi Kinetik Rotasi
Ek = Ektrans + Ekrot
Ek = (½ x m x v2) + (½ x i x w2)

Keterangan :

  • Ek → Energi Kinetik (Joule)
  • Ektrans → Energi Kinetik Translasi (Joule)
  • Ekrot →  energi kinetik rotasi (Joule)
  • i → Momen Inersia (kg m2)
  • m → Massa (kg)
  • w →  kecepatan sudut (rad/s)

Contoh Energi Kinetik

Dalam kehidupan kita sehari-hari dapat kita jumpai penerapan energi kinetik bahkan ada kegiatan yang sering kita lakukan. Contohnya sebagai berikut :

  1. Air Mengalir, merupakan energi kinetik karena terdapat energi yang dimiliki air untuk bergerak dan pindah dari tempat yang tinggi ke tempat rendah.
  2. Bola Menggelinding, bola yang ditendang oleh pemain bola akan bergerak. Pergerakan inilah yang akan menimbulkan energi yang dimiliki bola untuk berpindah ke sasaran tendangan.
  3. Kendaraan Bergerak, pergerakan kendaraan termasuk energi kinetik translasi. Energi akan menyebabkan kendaraan berpindah dari satu titik ke titik yang lain.
  4. Gerakan Jarum Jam, baterai pada jam mampu menggerakkan jarum secara teratur sehingga kita bisa melihat jam berapa sekarang ini. Jarum merupakan benda yang mempunyai energi gerak.
  5. Mengetik Komputer, ketika kita mengetik jari jari kita selalu bergerak menekan huruf atau angka maupun simbol-simbol lain yang ada di keyboard. Gerakan jemari selalu memerlukan energi untuk bergerak.
  6. Elektron Mengelilingi Inti, gerakan elektron yang selalu berpindah mengelilingi inti ini juga termasuk energi kinetik.
  7. Atlit Berenang, atlit dalam melakukan renang akan bergerak dan berpindah dari satu tempat ke tempat yang lain sehingga terdapat energi yang digunakan yaitu energi kinetik. 
  8. Bayi Merangkak, bayi dengan berat tertentu dan merangkak dengan kecepatan tertentu sehingga memerlukan energi gerak.
  9. Planet Mengelilingi Matahari, planet-planet yang mengelilingi matahari selalu bergerak atau berotasi dari satu tempat ke tempat lainnya dengan alur yang teratur sehingga terdapat energi gerak.

Contoh Soal

1. Sebuah kendaraan bermotor bergerak dengan kecepatan 2 m/s. Hitunglah energi kinetik jika massa kendaraan tersebut 25 kg!

Diketahui :
v = 2 m/2
m = 25 kg

Ditanya :
Ek ?

Jawab :
Ek = ½ m v2
Ek = ½ x 25 x 22
Ek = ½ x 25 x 4
Ek = ½ x 100
Ek = 50 Joule 

2. Sebuah kendaraan mobil bergerak dengan energi kinetik 270 Joule. Hitunglah kecepatan kendaraan tersebut jika massa mobil 60 kg !

Diketahui :
Ek = 270 Joule
m = 60 kg

Ditanya :
v ?

Jawab :
Ek = ½ m v2
270 = ½ x 60 x v2
270 = 30 x v2
v2  = 270/30
v2  = 9
v = 3 m/s

Demikian pembahasan mengenai Materi Rumus Energi Kinetik Terlengkap Beserta Contoh Soal. Semoga bermanfaat.

Baca juga :