ENERGI KINETIK

Secara umum enegi kinetik adalah energi yang dimiliki suatu benda karena gerakannya. Secara khusus, energi kinetik adalah energi yang dipunyai suatu benda bermassa m yang sedang bergerak dengan kelajuan v.

Jadi, setiap benda yang bergerak memiliki energi kinetik. Contohnya, energi kinetik dimiliki oleh mobil yang sedang melaju, pesawat yang sedang terbang, dan anak yang sedang berlari.

Contoh lainnya ,

Seekor gajah yang sedang berlari mempunyai energi kinetik lebih besar daripada seorang atlet yang sedang berlari (dengan kelajuan yang sama) karena gajah mempunyai massa yang lebih besar.

Mobil balap yang sedang bergerak mempunyai energi kinetik lebih besar daripada mobil pada umumnya (dengan massa yang sama pula) karena mobil balap mempunyai kelajuan yang lebih besar.

Dapat diambil kesimpulan bahwa faktor yang mempengaruhi energi kinetik adalah massa dan kelajuan suatu benda.

Perhatikan gambar di bawah :

Gaya F menyebabkan benda bergerak sejauh s sehingga kecepatan benda berubah dari v₁ menjadi v₂.

Benda bermassa m₁ bergerak dengan kecepatan v₁. Benda tersebut bergerak lurus berubah beraturan sehingga setelah menempuh jarak sebesar s, kecepatan benda berubah menjadi v₂. Oleh karena itu, pada benda berlaku persamaan

v₂ = v₁ + at dan s = v₁t + ½ at².

Anda telah mengetahui bahwa percepatan yang timbul pada gerak lurus berubah beraturan berhubungan dengan gaya F yang bekerja padanya sehingga benda bergerak dengan percepatan a. Besar usaha yang dilakukan gaya sebesar F pada benda dapat dihitung dengan persamaan

W = Fs = m.a.s

Oleh karena gerak benda adalah gerak lurus berubah beraturan, nilai a dan s dapat disubstitusikan dengan persamaan a dan s dari gerak lurus berubah beraturan, yaitu

a = (v₂ – v₁)/t

dan s = ½  (v₂ + v₁)t

sehingga diperoleh

W = [m( v₂ – v₁)/t] ½ (v₂ + v₁)t

Fs = m (v₂ – v₁) (v₂ + v₁)

Fs = ½ (mv₂² – mv₁²)

Besaran ½  mv² merupakan energi kinetik benda karena menyatakan kemampuan benda untuk melakukan usaha. Secara umum, persamaan energi kinetik dituliskan sebagai

EK = ½  mv²

dengan:

EK = energi kinetik (joule),

m = massa benda (kg), dan

v = kecepatan benda (m/s).

Dari persamaan di atas anda dapat memahami bahwa energi kinetik benda berbanding lurus dengan kuadrat kecepatannya. Apabila kecepatan benda meningkat dua kali lipat kecepatan semula, energi kinetik benda akan naik menjadi empat kali lipat. Dengan demikian, semakin besar kecepatan suatu benda, energi kinetiknya akan semakin besar pula. Perubahan energi kinetik benda dari EK = ½ mv₁² menjadi EK = ½  mv₂² merupakan besar usaha yang dilakukan oleh resultan gaya yang bekerja pada benda. Secara matematis, persamaannya dapat dituliskan sebagai

W = ½ mv₂²– ½ mv₁²

W = EK₂ – EK₁ = Δ EK