Contoh Soal Energi Kinetik, Rumus, Jawaban dan Pembahasan

tirto.id - Contoh soal energi kinetik beserta jawaban dan pembahasannya dapat dipakai oleh siswa kelas 10 SMA sebagai bahan belajar. Peserta didik juga harus mempelajari rumus dasar materi tersebut agar pemahamannya lebih menyeluruh.

Setiap benda yang bergerak memerlukan energi. Sebagai misal, mesin kendaraan bermotor yang melaju di jalan raya membutuhkan tenaga yang dihasilkan dari bahan bakar, lalu berubah menjadi energi.

Contoh sederhana lainnya tampak dari manusia atau hewan. Manusia dan hewan sama-sama membutuhkan energi untuk bergerak. Cara mendapatkan energi tersebut dengan mengonsumsi makanan yang dicerna sedemikian rupa oleh tubuh.

Dengan demikian, setiap benda yang memiliki energi cenderung dapat melakukan usaha, misalnya, bergerak. Energi pada akhirnya menjadi sebuah modal untuk melakukan usaha dengan bentuknya yang beragam.

Pengertian Energi Kinetik dan Rumusnya

Energi memiliki beragam bentuk seperti energi potensial, listrik, surya, mekanik, termasuk kinetik.

Energi kinetik adalah energi yang dimiliki benda bergerak, ditandai dengan adanya kecepatan.

Mengutip e-Modul Energi, Usaha, dan Hukum Kekekalan Energi Fisika Kelas X (2020), energi kinetik akan sangat tergantung pada dua hal yaitu massa benda dan kecepatan benda. Oleh sebab itu, energi kinetik yang dimiliki benda dapat dihitung jika benda tersebut mempunyai massa dan dalam keadaan bergerak atau terdapat kecepatan padanya.

Ketika benda bergerak dengan cepat, ia akan mempunyai penambahan energi kinetik yang juga lebih besar. Begitu juga dengan massa.

Energi kinetik dapat dicari dengan menerapkan sebuah rumus. Energi kinetik merupakan hasil perkalian dari 1/2 massa benda dengan kuadrat dari kecepatannya. Rumus tersebut dapat dituliskan sebagai berikut:

Ek = 1/2 m.v²

Keterangan:

Ek = Energi kinetik (J atau joule)

m = Massa benda (kg atau kilogram)

V² = Kecepatan benda dikuadratkan (m/s)

Contoh Soal Energi Kinetik dan Jawabannya

1. Sebuah mobil bermassa 500 kg bergerak dengan kecepatan 25m/s. Hitung energi kinetik yang dimiliki mobil tersebut?

Jawaban:

Diketahui

m= 500 kg

v= 25 m/s

Ek = 1/2.m.v²

= 1/2. 500. (25x25)

= 1/2.500.625

= 1/2.312500

Ek = 156.250 J

Jadi, energi kinetik yang dihasilkan mobil dengan massa 500 kg yang bergerak 25 m/s sebesar 156.250 joule.

2. Sebuah sepeda dikayuh pada kecepatan 6,8 m/s. Massa total anak dan sepeda 60 kg. Berapa energi kinetik yang dihasilkan?

Jawaban:

Diketahui

m= 60 kg

v= 6,8 m/s

Ek = 1/2.m.v²

= 1/2. 60. (6,8 x 6,8)

= 1/2. 60. 46,24

= 1/2. 2774,4

Ek = 1.387,2 J

Jadi, energi kinetik yang dihasilkan dari sebesar 1.387,2 joule.

3. Sebuah benda diketahui mempunyai energi kinetik 560.000 J. Massa benda ini adalah 800 kg. Hitung kecepatan benda saat bergerak?

Jawaban:

Diketahui

Ek= 560.000 J

m= 800 kg

v = √ 2Ek/m

= √2.560000/800

= √1120000/800

= √1400

= 37,4156739

v = 37,42 m/s

Jadi, kecepatan benda yang punya energi kinetik 560.000J dengan massa 800 kg adalah 37,42 m/s.