Contoh Soal Energi Kinetik, Rumus, Jawaban dan Pembahasan

tirto.id - Contoh soal energi kinetik beserta pembahasannya bisa menjadi sarana efektif bagi siswa kelas 10 SMA untuk memperdalam materi. Soal-soal ini umumnya menguji pemahaman konsep dasar hingga penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.

Energi kinetik adalah energi yang dimiliki benda karena gerakannya. Rumus energi kinetik menyatakan bahwa energi ini bergantung pada massa dan kecepatan benda. Semakin besar massa atau kecepatan benda, makin besar pula energi kinetiknya.

Fenomena ini juga bisa ditemui dalam aktivitas harian. Seorang pelari mengandalkan energi yang diperoleh dari makanan untuk menggerakkan tubuhnya. Soal energi kinetik sering kali mengambil contoh seperti ini untuk menjelaskan bagaimana energi bekerja dalam kehidupan nyata.

Rumus Energi Kinetik

Energi memiliki beragam bentuk seperti energi potensial, listrik, surya, mekanik, termasuk kinetik. Energi kinetik adalah energi yang dimiliki benda bergerak, ditandai dengan adanya kecepatan.

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

Terdapat berbagai contoh soal energi kinetik yang dapat membantu dalam memahami konsep fisika ini.

Dengan mengerjakan soal latihan energi kinetik, kamu bisa melatih kemampuan menghitung energi gerak suatu benda. Berikut ini adalah beberapa contoh soal energi kinetik dan jawabannya sebagai bahan pembelajaran.

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.

4. Sebuah bola dengan massa 2 kg dilempar dengan kecepatan 15 m/s. Berapa energi kinetiknya?

Jawaban:

Diketahui:

Massa (m) = 2 kg

Kecepatan (v) = 15 m/s

Ek= 1/2 mv²

= 1/2 x 2 x 15

= 1 x 225 = 225 J

Jadi, energi kinetik bola tersebut adalah 225 Joule.

5. Energi kinetik suatu benda adalah 200 J dan massanya 5 kg. Berapa kecepatan benda tersebut?

Jawaban:

Diketahui:

Energi kinetik (Ek) = 200 J

Massa (m) = 5 kg

v= √2Ek/m

= √2x200/5

=√80= 8,94 m/s

Jadi, kecepatan benda tersebut adalah 8,94 m/s.

6. Sebuah truk bermassa 2.000 kg melaju dengan kecepatan 10 m/s. Hitung energi kinetiknya.

Jawaban:

Diketahui:

Massa (m) = 2.000 kg

Kecepatan (v) = 10 m/s

Ek= 1/2 mv²

=1/2 x 2000 x 10²

= 1.000 x 100= 100.000 J

Jadi, energi kinetik truk tersebut adalah 100.000 Joule.

7. Sebuah motor memiliki energi kinetik sebesar 18.000 J saat melaju dengan kecepatan 20 m/s. Berapa massanya?

Jawaban:

Diketahui:

Energi kinetik (Ek) = 18.000 J

Kecepatan (v) = 20 m/s

m=2Ek/v²

= 2x 18.000/400

= 36.000/400= 90 Kg

Jadi, massa motor tersebut adalah 90 Kg.

8. Sebuah benda bermassa 12 kg bergerak dengan kecepatan 4 m/s. Hitung energi kinetiknya.

Jawaban:

Diketahui:

Massa (m) = 12 kg

Kecepatan (v) = 4 m/s

Ek= 1/2 mv²

=1/6 x 12 x 4²

= 6 x 16 = 96 Joule

Jadi, energi kinetik benda tersebut adalah 96 Joule.

9. Sebuah kereta mini memiliki massa 1.500 kg dan bergerak dengan kecepatan 12 m/s. Hitung energi kinetiknya.

Jawaban:

Diketahui:

Massa (m) = 1.500 kg

Kecepatan (v) = 12 m/s

Ek= 1/2 mv²

1/2 x 1500 x 12²

= 750 x 144 = 108.000 J

Jadi, energi kinetik kereta mini tersebut adalah 108.000 Joule.

10. Suatu benda memiliki kecepatan 9 m/s dan energi kinetik sebesar 364,5 J. Hitung massanya.

Jawaban:

Diketahui:

Energi kinetik (Ek) = 364,5 J

Kecepatan (v) = 9 m/s

m=2Ek/v²

m= 2 x 364,5 / 81

= 729/81

= 9 Kg.

Jadi, massa benda tersebut adalah 9 Kg.

Jika anda ingin mengikuti informasi seputar Materi Ajar dapat kunjungi tautan di bawah ini.

Kumpulan Artikel tentang Materi Ajar