kinetic energy

07 Nov 2021 • viridi | history

Suatu bentuk energi yang dimiliki benda karena geraknya disebut sebagai energi kinetik [1]. Terdapat berbagai jenis energi kinetik, seperti energi kinetik vibrasi, rotasi, dan translasi [2], dengan bentuk yang terakhir yang akan dibahas di sini. Mungkin sifat yang paling penting dari energi kinetik adalah kemampuannya untuk melakukan kerja [3], yang apabila dilakukan pada benda lain terjadi melalui peristiwa tumbukan [4].

formula

Sebuah benda yang bergerak memiliki energi kinetik dalam bentuk

\begin{equation}\label{eqn-kinetic-energy} K = \tfrac12 m v^2, \end{equation}

dengan $m$ massa dan $v$ laju benda. Salah satu satuan energi kinetik adalah $\rm J$ atau joule. Persamaan \eqref{eqn-kinetic-energy} dapat dituliskan dalam bentuk

\begin{equation}\label{eqn-kinetic-energy-momentum} K = \frac{p^2}{2m}, \end{equation}

dengan $p$ adalah momentum benda.

exer

  1. Sebuah benda bermassa $5 \ \rm kg$ bergerak dengan laju $2 \ \rm m/s$. Hitunglah energi kinetiknya.
  2. Terdapat benda yang sedang bergerak dengan kecepatan tetap $(3\hat{x} + 4\hat{y}) \ \rm m/s$. Bila massanya adalah $2 \ \rm kg$, berapakah energi kinetiknya?
  3. Suatu benda bermassa $0.5 \ \rm kg$ bergerak dengan momentum $10 \ \rm kg\cdot m/s$. Berapakah energi kinetiknya?
  4. Sebuah alat dapat memberikan pada benda yang dilontarkannya energi kinetik tertentu $K$. Bila berturut-turut dua buah massa $m_1 = m$ dan $m_2 = 2m$ dilontarkan secara terpisah oleh alat tersebut, berapakah perbandingkan kecepatan keduanya $v_1 / v_2$?
  5. Bagaimana Persaamaan \eqref{eqn-kinetic-energy-momentum} dapat diubah menjadi Persamaan \eqref{eqn-kinetic-energy}?

note

  1. The Editors of Encyclopaedia Britannica, Adam Augustyn, Erik Gregersen, William L. Hosch, Emily Rodriguez, Veenu Setia, Grace Young, “kinetic energy”, Encyclopædia Britannica, 25 Nov 2019, url https://www.britannica.com/science/kinetic-energy [20211107].
  2. Tom Henderson, “Kinetic Energy”, the Physics Classroom, 2021, url https://www.physicsclassroom.com/class/energy/u5l1c.cfm [20211106].
  3. Jim Lucas, “What Is Kinetic Energy?”, Live Science, 12 Jun 2014, url https://www.livescience.com/46278-kinetic-energy.html [20211107].
  4. Carl R. Nave, “Kinetic Energy”, HyperPhysics, 2017, url http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/ke.html [20200907].

 

velocitymomentum

1) $10 \ \rm J$;   2) $25 \ \rm J$;   3) $100 \ \rm J$;   4) $\sqrt{2}/1$;   5) substitusikan $p = mv$;