Pengertian, Rumus dan Contoh Soal Energi Kinetik

Materi fisika dalam kesempatan kali ini akan membahas tentang Soal Energi Kinetik dah hubungan usaha dengan energi kinetik.

Dalam postingan ini kita juga membicarakan tentang beberapa konsep penting Energi Kinetik seperti : Pengertian Energi Kinetik, Jenis Energi Kinetik, Contoh Energi Kinetik yang kemudian dilanjutkan dengan Rumus Energi Kinetik.

Lalu pada bagian akhirnya diberikan beberapa contoh soal energi kinetik beserta langkah-langkah pembahasannya. Setiap soal yang disajikan kita analisa sehingga kita mengetahui rumus mana yang harus digunakan dalam memecahkan persoalan yang berhubungan dengan energi kinetik.

Pada pembahasan materi fisika sebelumnya, kita telah menyinggung tentang energi potensial yang dipengaruhi oleh faktor ketinggian. Sedangkan pada energi kinetik, faktor yang mempengaruhinya adalah kecepatan.

Bagi anda yang membutuhkan pembahasan lebih lanjut tentang energi potensial, silahkan kunjungi tutorial berikut dengan judul :

Pengertian, Rumus dan Contoh Soal Energi Potensial

Pengertian Energi Kinetik

Energi Kinetik adalah sebuah energi yang tersimpan dalam sebuah benda akibat gerakannya. Dengan demikian setiap benda yang bergerak pasti memiliki energi kinetik. Contoh gerak kinetik adalah laju sebuah kendaraan, anak panah yang lepas dari busur, angin yang bertiup dapat menggerakkan kincir angin dsb.

Terdapat dua jenis dari Energi Kinetik itu sendiri, yaitu :

• Energi Kinetik Rotasi.
  Energi Kinetik Rotasi sendiri merupakan energi yang terdapat pada sebuah benda yang berputar.
• Energi Kinetik Translasi.
  Energi Kinetik Translasi adalah energi yang terdapat pada sebuah benda yang mengalami gerak lurus

Contoh Energi Kinetik

Setiap benda yang bergerak memiliki energi kinetik. Beberapa contoh energi kinetik adalah:

• Sebuah planet yang berputar mengelilingi matahari
• Kendaraan yang bergerak
• Air mengalir di sungai atau jatuh ke air terjun
• Elektron bergerak di sekitar nukleus
• Seseorang berjalan atau berlari
• Seorang anak mengetik di komputer
• Pesawat terbang
• Seseorang berenang
• Bayi yang merangkak

Rumus Energi Kinetik

Energi kinetik suatu benda besarnya berbanding lurus dengan massa benda dan kuadrat kecepatannya. Secara matematis dapat ditulis sebagai berikut :

Ek =

1 / 2

m . v²
Keterangan

• Ek adalah Energi Kinetik (Joule)
• m adalah massa benda (kg)
• v adalah kecepatan (m/s)

Latihan Soal Energi Kinetik

Soal No.1

---

Terdapat sebuah truk yang memiliki massa 20.000 kg sedang bergerak ke arah timur dengan kecepatan 20 m/s. Hitunglah Energi Kinetik truk tersebut ?

Pembahasan

m = 20000 kg
v = 20 m/s
Ek =

1 / 2

m . v²
Ek =

1 / 2

20000 . 20²
Ek =

1 / 2

20000 . 400
Ek =

1 / 2

8000000
Ek =

1 / 2

4000000 J
Ek =

1 / 2

4000 kJ

Soal No.2

---

Suatu benda yang sedang bergerak memiliki energi kinetik 72 Joule dan kecepatannya 6 m/s. Carilah nilai massa benda tersebut ?

Pembahasan

Ek = 72 J
v = 6 m/s

Ek =

1 / 2

m . v²
72 =

1 / 2

m . 6²
72 =

1 / 2

36m
72 = 18m
m =

72 / 18

= 4 kg

Jadi massa benda tersebut adalah 4 kg

Soal No.3

---

Berapa kecepatan suatu benda jika memiliki massa 24 kg dengan energi kinetik 1200 Joule ?

Pembahasan

m = 24 kg
Ek = 1200 J

Ek =

1 / 2

m . v²
1200 =

1 / 2

24 . v²
1200 = 12v²
v² =

1200 / 12

v² = 100
v = √100 = 10 m/s

Jadi kecepatan benda tersebut adalah 10 m/s

Soal No.4

---

Sebuah bola yang massanya 1 kg dilempar sehingga memiliki energi kinetik 8 joule. Berapakah kecepatan bola tersebut ?


Pembahasan

m = 1 kg
Ek = 8 J

Ek =

1 / 2

m . v²
8 =

1 / 2

1 . v²
16 = v²
v² = 16
v = √16 = 4 m/s

Jadi kecepatan benda tersebut adalah 4 m/s

Soal No.5

---

Sebuah bola untuk tolak peluru yang menggelinding dilantai keramik memiliki energi kinetik 100 joule. Jika massa bola tolak peluru adalah 8 kg. Berapa kecepatan bola tolak peluru tersebut ?

Pembahasan

m = 8 kg
Ek = 100 J

Ek =

1 / 2

m . v²
100 =

1 / 2

8 . v²
100 = 4v²
v² =

100 / 4

v² = 25
v = √25 = 5 m/s

Jadi kecepatan benda tersebut adalah 5 m/s

Soal No.6

---

Ada dua buah mobil A dan mobil B. Jika kedua mobil memiliki kelajuan yang sama sedangkan massa mobil B dua kali massa mobil A. Berapa perbandingan energi kinetik mobil A dan mobil B ?

Pembahasan

V_A = V_B = V (jika dimisalkan kelajuan dengan V)
m_B = 2m_B = 2m (jika dimisalkan massa dengan m)

Ek_A / Ek_B

=

1/2 m_A . V_A² / 1/2 m_B . V_A²

Ek_A / Ek_B

=

1/2 m . V / 1/2 2m . V

Ek_A / Ek_B

=

m / 2m

Ek_A / Ek_B

=

1 / 2

Jadi perbandingan energi kinetik mobil A dan energi kinetik mobil B adalah 1 : 2.

Soal No.7

---

Ada dua buah roda A dan roda B menggelinding dengan perbandingan energi kinetik 1 : 9. Jika massa kedua roda sama, berapakah masing-masing kecepatan roda A dan roda B ?

Pembahasan

Ek_A / Ek_B

=

1 / 9

1/2 m . V_A² / 1/2 m . V_B²

=

1 / 9

V_A² / V_B²

=

1 / 9

V_A / V_B

=

√1 / √9

V_A / V_B

=

1 / 3

Jadi kecepatan roda A adalah 1 m/s dan kecepatan roda B adalalah 3 m/s.

Soal No.8

---

Kelajuan melakukan usaha atau kelajuan perubahan energi disebut...
A. Kinetik
B. Potensial
C. Gaya
D. Mekanik

Pembahasan

Jika terdapat sebuah benda yang mengalami perubahan kelajuan maka besar usaha yang terjadi sama dengan besarnya perubahan energi kinetik yang terjadi pada benda tersebut.

Jawab : A

Soal No.9

---

Diketahui sebuah benda dengan massa 10 kg bergerak dengan kecepatan 20 m/s. Jika kecepatan benda tersebut meningkat hingga 30 m/s. Hitunglah usahanya ?

Pembahasan

m = 10 kg
Vo = 20 m/s
Vt = 30 m/s

W = ΔEk
W = Ek' - Ek
W = ½ m Vt² - ½ m Vo²
W = ½ m (Vt² - Vo²)
W = ½ • 10 • (30² - 20²)
W = 5 (900 - 400)
W = 5 (500)
W = 2500 J

Maka usaha yang terjadi pada benda tersebut adalah 2500 J

Soal No.10

---

Sebuah mobil dengan massa 1 ton bergerak dari keadaan diam. Sesaat kemudian kecepatannya 5 m/s. Besar usaha yang dilakukakn oleh mesin mobil tersebut adalah....
A. 12500 J
B. 2500 J
C. 5000 J
D. 1000 J

Pembahasan

m = 1 ton = 1000 kg
Vo = 0
Vt = 5 m/s

W = ΔEK
W = EK2 - EK1
W = ½ m Vt² - ½ m Vo²
W = ½ m { (Vt)² - (Vo)²
W = ½ (1000) {(5)² - 0}
W = 500 (25)
W = 12500 J

Jawab : A