Yuk Belajar Fisika, Rumus Energi Kinetik Plus Contoh Soalnya!

Sebelum anda belajar lebih dalam mengenai rumus energi kinetik, sebaiknya ketahui terlebih dahulu apa yang dimaksud dengan energi kinetik. Dimana energi kinetik dapat diartikan sebagai energi dimiliki oleh sebuah objek karena adanya gerakan objek tersebut.

Energi sendiri dapat diartikan sebagai usaha yang dibutuhkan untuk membuat sebuah benda yang diam menjadi bergerak sehingga akhirnya memiliki kecepatan tertentu. Sehingga energi yang digunakan ini adalah energi ekstra yang diperoleh dari objek tersebut karena usaha yang sudah dilakukan untuk mempercepat gerak objek tersebut.

Karena berkaitan dengan pergerakan maka akan selalu terdapat kecepatan dalam rumus energi kinetik. Perlu anda ketahui pula bahwa kata kinetik sebetulnya berasal dari kata Yunani Kinesis yang berarti gerakan. Dalam menghitung energi kinetik ini anda akan mempelajari dua mekanika.

Dimana dua jenis mekanika tersebut adalah mekanika Newton klasik serta mekanika relativistik. Untuk mekanika relativistik merupakan bentuk yang akurat dari mekanika pengganti Newton sebab mekanika Newton hanya bisa digunakan saat kecepatan sebuah objek melebihi kecepatan cahaya.

Rumus Energi Kinetik dan Contoh Soalnya

Untuk lebih jelasnya, berikut ini kita akan menjelaskan rumus energi kinetik plus contoh soalnya yang perlu anda ketahui.

Rumus Energi Kinetik Benda Tegar

Syarat benda memiliki energi kinetik adalah benda tersebut memiliki masa dan benda dalam keadaan bergerak atau memiliki kecepatan. Kecepatan disini adalah kecepatan rata-rata atau kecepatan yang konstan.

Apabila sebuah benda tegar bergerak dengan kecepatan non relativistik (kecepatan yang lebih kecil dari kecepatan cahaya) maka rumusnya menjadi :

E_k = ½  x m x v²

Keterangan :
m = massa dari benda tegar (kg)

v= kecepatan (m/s)

E_k = energi kinetik (Joule)
Contoh Soal :

1. Sebuah benda memiliki massa 80kg bergerak dengan kecepatan sebesar 40m/s. Berapakah energi kinetik yang dibutuhkan oleh benda tersebut ?
Jawab :

E_k = ½  x m x v²

      ⁼ 1/2 x 80kg x 40×40 m/s = 64.000 Joule

2. Adi mengendarai sepeda dengan kecepatan 2 m/s. jika massa sepeda tersebut 20 kg, maka tentukanlah energi kinetiknya !

Jawab :

E_k = ½  x m x v²

= ½ x 20 x 2²= 40 Joule

Rumus tersebut juga bisa dinyatakan dalam bentuk momentum atau p sebab diketahui bahwa p = m x v, sehingga rumus energi kinetik menjadi :

E_k = p² / 2 m

Keterangan :

p= momentum

m = massa (kg)

Baca Juga :

Energi Potensial Beserta Contoh Soal dan Pembahasan

Yuk Belajar Fisika, Rumus Energi Kinetik Plus Contoh Soalnya!

Rumus Energi Kinetik Rotasi, Translasi, dan Potensial

3. Sebuah benda memiliki massa 50 kg dan kecepatan 3,80 m/s. Berapa jumlah energi kinetiknya?

Jawab:

EK = 0,5 mv²

EK = 0,5 x 50 x (3,80)²

EK = 0,5 x 50 kg x 14,44 m²/s²

EK = 361 J

4. Berapa kecepatan suatu benda jika memiliki massa 25 kg dengan energi kinetik 400 joule?

Jawab:

EK = 0,5 x mv²

400 J = 0,5 x 25 x v²

v² = 400 J /0,5 x 25 kg

     = 400 j/ 12,5 kg

v² = 32 m²/s²

v =    √32 m² /s² 

v = 5/6 m/s

Energi Kinetik Rotasi

Apabila sebuah objek tidak bergerak secara linier tetapi justru berotasi maka rumus tersebut tidak bisa digunakan untuk menghitung energi kinetiknya. Sehingga rumus tersebut akan berubah untuk objek yang berotasi menjadi :

E_{r =} ½ x I x ω²

Keterangan :

I = momen inersia

ω = kecepatan sudut

Dengan demikian jika anda ingin menghitung energi kinetik sebuah objek yang berotasi maka anda terlebih dahulu harus mengetahui momen inersia dari objek tersebut dan juga kecepatan sudutnya.

Energi Kinetik Relativistik

Apabila anda akan menghitung objek yang bergerak dengan kecepatan melebihi kecepatan cahaya atau relativistik maka rumus untuk menghitung energi kinetiknya akan berbeda lagi. Sebab untuk energi kinetik relativistik ini tidak menggunakan rumus berdasarkan mekanika Newton klasik. Tetapi anda bisa menggunakan rumus berikut ini :

E_k = m x γ x c^{2 –} m x c²
Dimana γ= 1 / (), c  merupakan kecepatan cahaya, dan m adalah massa objek tersebut.

Itulah penjelasan mengenai cara menghitung rumus energi kinetik yang terdiri dari 3 jenis energi kinetik. Melalui penjelasan di atas kini anda bisa memperoleh wawasan baru dan meningkatkan pemahaman anda sehingga nantinya bisa lebih mudah dalam menyelesaikan soal-soal yang berkaitan dengan energi kinetik.