Menghitung Energi Kinetik Pada Benda Jatuh Bebas

Menghitung Energi Kinetik Pada Benda Jatuh Bebas - Dalam kehidupan insan pada dasarnya dipengaruhi oleh jenis jenis energi yang tersedia. Salah satunya ialah energi kinetik. Apa pengertian energi kinetik itu? Konsep energi ini mampu anda temukan dikala benda jatuh bebas. Lantas bagaimana prinsip energi kinetik benda jatuh bebas? Bagaimana cara menghitung energi kinetik pada benda jatuh bebas? Cara menghitungnya mampu menggunakan rumus energi kinetik yang ada. Bahkan acuan soal energi kinetik sendiri sering dijadikan sebagai soal soal ujian. Energi dalam kehidupan insan tidak mampu dihilangkan sebab begitu besar manfaatnya dalam perkembangan teknologi mirip hal hal yang berhubungan dengan posisi benda, gerakan benda maupun gabungan keduanya.

Menghitung Energi Kinetik Benda Jatuh Bebas

Seperti yang telah kita ketahui bahwa pengertian energi ialah sesuatu yang berhubungan akrab dengan kehidupan manusia. Adapula arti energi yang lebih sederhana ialah kapasitas sebuah benda dalam menjalankan usaha. Sebuah benda mampu dinyatakan memiliki energi jikalau benda tersebut mampu melakukan kerja dengan menghasilkan gaya. Maka dari itulah terdapat penerapan energi kinetik benda jatuh bebas. Namun didalamnya juga tersedia rumus energi kinetik untuk memudahkan dalam menghitung besar energinya. Pada kesempatan kali ini saya akan menjelaskan wacana cara menghitung energi kinetik pada benda jatuh bebas. Untuk lebih jelasnya mampu anda simak di bawah ini.

Menghitung Energi Kinetik Pada Benda Jatuh Bebas

Sebelum membahas wacana cara menghitung energi kinetik benda jatuh bebas. Saya akan menjelaskan terlebih dahulu mengenai energi kinetik itu sendiri. Pengertian energi kinetik ialah sebuah energi yang terdapat pada benda sebab mengalami atau melakukan sebuah gerak. Menurut Bahasa Yunani, kata kinetik berarti "Kinetikos" yang artinya "Bergerak". Untuk itu energi kinetik dimiliki oleh benda yang bergerak. Energi kinetik sendiri memiliki nama lain ialah "Energi Gerak". Didalamnya terdapat rumus energi kinetik untuk menghitung besar energi pada benda jatuh bebas. 

Baca juga : Rumus Momentum, Impuls dan Tumbukan Dalam Fisika

Kemudian dikala benda melakukan gerakan maka energi kinetiknya akan dipengaruhi oleh kecepatan dan massa bendanya. Simbol dari massa tersebut ialah abjad "m", sedangkan simbol kecepatan ialah abjad "v". Untuk itu cara menghitung energi kinetik pada benda jatuh bebas terdapat kiprah kecepatan dan massa dari bendanya. Dalam rumus energi kinetik tersebut terdapat nilai setengah dari massa yang dikalikan dengan kecepatan kuadrat. Untuk itu dikala sebuah benda bergerak maka energi kinetiknya akan memiliki besar yang berbanding lurus dengan besar kecepatan dan massa bendanya.

Ketika melakukan gerakan tentunya memiliki energi kinetik yang besar jikalau kecepatan dan massanya juga besar. Namun jikalau energi kinetiknya kecil maka kecepatan dan massa bendanya juga kecil. Kita mampu menemukan acuan energi kinetik dalam kehidupan sehari hari mirip seseorang yang memukul stuttlecock dikala permainan bulutangkis, seseorang yang melempar watu dan sebagainya. Selain itu contohnya juga terlihat dari energi kinetik benda jatuh bebas. Di bawah ini terapat rumus energi kinetik yang digunakan untuk menghitung energi kinetik pada benda jatuh bebas. Berikut penjelasan selengkapnya:

Rumus Energi Kinetik

Untuk menghitung energi kinetik benda jatuh bebas diperlukan rumus energi yang terdapat didalamnya. Rumus kinetik sendiri dipengaruhi oleh kecepatan (v) dan massa (m) bendanya. Apabila dinyatakan dalam rumus energi kinetik maka akan menjadi mirip di bawah ini:

Ek = 1/2 mv²

Keterangan :
Ek = Energi Kinetik (Joule)
m =  Massa Benda (kg)
v = Kecepatan Benda (m/s)

Setelah membahas wacana pengertian energi kinetik dan rumus energi kinetik. Saya akan menjelaskan wacana menghitung energi pada benda jatuh bebas. Untuk menghitung energi kinetik pada benda jatuh bebas terdapat kecepatan awalnya ialah 0 (nol). Misalnya saja sebuah benda yang ditali dan digantungkan kemudian dijatuhkan ataupun buah kelapa yang jatuh kebawah. Untuk lebih jelasnya mampu anda perhatikan gambar di bawah ini:

Contoh Penerapan Energi Kinetik Benda Jatuh Bebas

Baca juga : Perkalian Vektor (Macam, Rumus, Sifat, dan Contoh Soal)

Dalam menghitung energi kinetik pada benda jatuh bebas terdapat posisi awal berupa energi potensial (Ep = mgh). Namun besar energi kinetiknya ialah 0 (nol), maka dari itu Vo = 0. Kemudian untuk energi potensial Ep = mgh dengan ketinggian tertentu akan menghasilkan besar energi kinetik tertentu, dimana Ek = 1/2 mv². Agar anda lebih memahami mengenai konsep rumus energi kinetik pada benda jatuh bebas, maka mampu anda perhatikan acuan soal di bawah ini.

Contoh Soal Energi Kinetik

Agar anda lebih memahami cara menghitung energi kinetik benda jatuh bebas menggunakan rumus energi kinetik. Maka saya akan membagikan beberapa acuan soal energi kinetik beserta pembahasannya. Berikut acuan soalnya yaitu:

1. Perhatikan gambar di bawah ini!

Gambar Contoh Soal Energi Kinetik #1

Sebuah benda terletak di ketinggian 12 meter dari tanah dengan massa 3 kg. Jika semula bendanya diam dan dijatuhkan sampai ke tanah. Maka tempat tersebut memiliki gravitasi bumi 10 m/s². Hitunglah energi kinetik benda dikala ketinggiannya 6 meter dari tanah?

Pembahasan

Diketahui : h1= 12 m (tinggi awal); m = 3 kg; g = 10 m/s²; h2 = 6 m (tinggi di posisi kedua)

Ditanyakan : Ek dikala h2 (6m) = . . . ?

Jawab :

Terdapat konsep Hukum Kekekalan Energi Mekanik yakni Em1 = Em2

Dimana : Em1 = Ep1 + Ek1

                Em2 = Ep2 + Ek2

Maka diperoleh hasil persamaan mirip di bawah ini

                    Em1 = Em2

          Ep1 + Ek1 = Ep2 + Ek2

   mgh + 1/2 mv² = mgh + Ek2

(3 x 10 x 12) + 0 = (3 x 10 x 6) + Ek2

                     360 = 180 + Ek2

                     Ek2 = 360 - 180

                     Ek2 = 180 Joule

Kaprikornus besar energi kinetik dikala dalam ketinggian 6 meter ialah 180 Joule.

Baca juga : Rumus Gelombang Elektromagnetik Beserta Contoh Soal

2. Sebuah benda di puncak gedung bertingkat jatuh bebas dengan ketinggian 60 meter dan massa 2 kg. Jika di udara terdapat goresan yang diabaikan. Berapakah besar energi kinetik dengan percepatan gravitasi 10 m/s² dikala benda sampai di permukaan tanah?

Pembahasan

Diketahui : h= 60 m; m = 2 kg; g = 10 m/s²

Ditanyakan : Ek dikala sampai di permukaan tanah = . . . ?

Jawab :

Sebuah benda dikatakan jatuh bebas apabila tidak memiliki kecepatan awal pada bendanya. Maka dari itu benda tersebut tidak memiliki energi kinetik dan hanya memiliki energi potensial gravitasi dikala dalam ketinggian 60 meter (v = 0, maka Ek = 1/2 mv² = 0). Sehingga Energi Mekanik awal sama dengan Energi Potensial Gravitasi (Emₒ = Ep)

Emₒ = Ep = m x g x h = 2 x 10 x 60 = 600 Joule

Energi potensial gravitasi dikala benda jatuh bebas akan berubah menjadi energi kinetik. Maka dari itu perubahan semua energi potensial menjadi energi kinetik dikala benda menyentuh tanah. Dengan begitu benda tersebut akan memiliki energi kinetik dikala sampai di permukaan tanah dan tidak memiliki energi potensial gravitasi (h = 0, maka Ep = m.g.h = 0). Kaprikornus Energi Mekanik tamat nilainya sama dengan Energi Kinetiknya (Emt = Ek)

Emₒ = Emt

  Ep = Ek

600 = Ek

  Ek = 600 Joule

Kaprikornus dikala benda sampai ke permukaan memiliki besar energi kinetik ialah 600 Joule.

Sekian penjelasan mengenai cara menghitung energi kinetik pada benda jatuh bebas. Menghitung energi kinetik benda jatuh bebas tersebut tentunya tidak terlepas dari adanya kiprah rumus energi kinetik yang tersedia. Pengertian energi kinetik sendiri ialah sebuah energi yang terdapat pada benda sebab mengalami atau melakukan sebuah gerak. Semoga artikel ini mampu bermanfaat dan terima kasih telah membaca materi energi kinetik di atas.

Bagikan Artikel ini