Pengertian Energi Kinetik – Enegi kinetik adalah
energi yang dimiliki suatu benda karena gerakannya. 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. Perhatikanlah Gambar 4.8.
m = massa benda (kg), dan
v = kecepatan benda (m/s).
Dari Persamaan (4–10), 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
Gambar 4.8 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 …………… (4–8)
Oleh karena gerak benda adalah gerak lurus berubah beraturan, nilai a dan s pada Persamaan (4–8) 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) ………… (4–9)
Besaran ½ mv2
merupakan energi kinetik benda karena menyatakan kemampuan benda untuk
melakukan usaha. Secara umum, persamaan energi kinetik dituliskan
sebagai
EK = ½ mv2 ……… (4–10)
dengan: EK = energi kinetik (joule),m = massa benda (kg), dan
v = kecepatan benda (m/s).
Dari Persamaan (4–10), 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 mv1
W = EK2 – EK1 = Δ EK
