Energi Kinetik

Energi kinetik disebut juga sebagai energi gerak. Sebuah benda yang sedang bergerak memiliki kemampuan untuk melakukan usaha maka dapat dikatakan mempunyai energi. Energi gerak disebut dengan energi kinetik yang berasal dari bahasa Yunani “kinetos” yang berarti gerak. Jadi, energi kinetik merupakan energi yang dimiliki oleh benda karena gerakannya atau kecepatannya.

Persamaan Energi Kinetik Pada Benda Bergerak

Jadi setiap benda yang bergerak mempunyai energi kinetik. Besarnya energi kinetik suatu benda adalah :

E_K = ½mv²

Dimana :

E_K  = energi kinetik (J)
m = massa benda (kg)
v = kecepatan benda (m/s)

Gaya total konstan F_tot mempercepat bis dari kecepatan v₁ sampai v₂  sepanjang jarak d.

Teorema Usaha Energi Kinetik

E_K dapat disebut juga sebagai energi kinetik translasi, untuk membedakan dari energi kinetik rotasi. Misalkan sebuah benda dengan massa m sedang bergerak pada garis lurus dengan kecepatan awal v1. Untuk mempercepat benda itu secara beraturan sampai kecepatannya v2, maka diberikan padanya suatu gaya total konstan F_tot  dengan arah yang sejajar dengan arah geraknya sejauh jarak d (Gambar diatas). Kemudian usaha total yang dilakukan pada benda itu adalah :

W_tot = F_totd

W_tot = mad

W_tot =

W_tot = ½ – ½

Persamaan di atas merupakan persamaan untuk gerak satu dimensi dan berlaku juga untuk gerak translasi tiga dimensi, bahkan untuk gaya yang tidak beraturan. Persamaan diatas dikenal sebagai teorema usaha-energi kinetik, yang dapat ditulis kembali menjadi persamaan :

W_tot = E_K2 – E_K1

W_tot = ΔE_K

Dimana E_K1  adalah energi kinetik awal, dan E_K2 adalah energi kinetik akhir. Dan persamaan diatas berarti bahwa kerja total yang dilakukan pada sebuah benda sama dengan perubahan energi kinetiknya.

Teorema usaha-energi hanya berlaku jika W adalah usaha total yang dilakukan pada benda (yaitu usaha yang dilakukan oleh semua gaya F_tot  yang bekerja pada benda tersebut). Jika W_tot positif dilakukan pada sebuah benda, maka energi kinetiknya bertambah sejumlah W. Dan berlaku sebaliknya, jika W_tot negatif dilakukan pada sebuah benda, maka energi kinetik benda berkurang sejumlah W. Artinya  F_tot  yang diberikan pada benda dengan arah yang berlawanan dengan arah gerak benda mengurangi kecepatannya dan energi kinetiknya. Jika W_tot  yang dilakukan pada benda sebesar nol, maka energi kinetik nya tetap konstan dan artinya kecepatannya juga konstan.