Contoh Soal Energi Kinetik
Energi kinetik adalah energi yang dimiliki oleh benda karena gerakannya. Energi kinetik dapat diartikan sebagai usaha yang dibutuhkan untuk menggerakkan sebuah benda dengan massa tertentu dari keadaan diam hingga mencapai kecepatan tertentu.
Rumus energi kinetik adalah sebagai berikut:
Ek = 1/2 mv^2 Keterangan:
- Ek = Energi kinetik (joule)
- m = Massa benda (kg)
- v = Kecepatan benda (m/s)
Berikut ini adalah beberapa contoh soal energi kinetik beserta pembahasannya:
Soal 1
Sebuah benda memiliki massa 2 kg bergerak dengan kecepatan 10 m/s. Berapakah energi kinetik benda tersebut?
Penyelesaian:
Diketahui:
- m = 2 kg
- v = 10 m/s
Substitusi ke dalam rumus energi kinetik:
Ek = 1/2 mv^2 Ek = 1/2 * 2 * 10^2 Ek = 100 J Jadi, energi kinetik benda tersebut adalah 100 joule.
Soal 2
Sebuah mobil bermassa 500 kg bergerak dengan kecepatan 50 km/jam. Berapakah energi kinetik mobil tersebut?
Penyelesaian:
Diketahui:
- m = 500 kg
- v = 50 km/jam
Kemudian, konversikan kecepatan ke satuan m/s:
v = 50 km/jam * 1000 m/km / 3600 s v = 13.89 m/s Substitusi ke dalam rumus energi kinetik:
Ek = 1/2 mv^2 Ek = 1/2 * 500 * 13.89^2 Ek = 417.250 J Jadi, energi kinetik mobil tersebut adalah 417.250 joule.
Soal 3
Sebuah benda bermassa 10 kg jatuh bebas dari ketinggian 100 m. Jika percepatan gravitasi bumi adalah 10 m/s^2, berapakah energi kinetik benda tersebut saat mencapai tanah?
Penyelesaian:
Diketahui:
- m = 10 kg
- g = 10 m/s^2
- h = 100 m
Energi kinetik benda saat ketinggian 100 m adalah nol, karena benda tersebut masih dalam keadaan diam.
Energi kinetik benda saat mencapai tanah adalah:
Ek = mgh Ek = 10 * 10 * 100 Ek = 10.000 J Jadi, energi kinetik benda tersebut saat mencapai tanah adalah 10.000 joule.