Contoh Soal Energi Potensial dan Energi Kinetik
Contoh Soal Energi Potensial dan Energi Kinetik - Dalam kehidupan sehari-hari, kalian sering berhubungan dengan energi kinetik dan energi potensial. Pernahkah kalian melihat benda bergerak? Atau melihat benda jatuh dari ketinggian? Dari kedua contoh tersebut, mana yang tergolong energi kinetik dan mana pula yang tergolong dalam energi potensial? Untuk itu, mari simak ulasan berikut.
A. Energi Kinetik
Energi kinetik adalah energi yang dimiliki benda ketika bergerak atau energi yang disebabkan oleh kecepatan benda. Contohnya saat seseorang mengendarai sepeda. Sepeda dapat bergerak karena memiliki energi kinetik. Energi kinetik tersebut diperoleh dari kecepatan gerakan benda.
Jika sebuah benda bergerak dengan kecepatan v, maka benda tersebut akan memiliki energi kinetik sebesar Ek. Energi ini dapat ditransfer ke dalam bentuk lain, misalnya menjadi panas, energi potensial, energi bunyi, dan sebagainya,
Besarnya energi kinetik suatu benda bergantung pada kecepatan benda itu. Semakin besar kecepatan, semakin besar pula energi kinetik yang dimilikinya. Secara matematis, energi kinetik dirumuskan sebagai berikut.
Besarnya energi kinetik suatu benda bergantung pada kecepatan benda itu. Semakin besar kecepatan, semakin besar pula energi kinetik yang dimilikinya. Secara matematis, energi kinetik dirumuskan sebagai berikut.
Keterangan:
Ek = energi kinetik (J);
m = massa benda (kg); dan
v = kecepatan benda (m/s).
Ek = energi kinetik (J);
m = massa benda (kg); dan
v = kecepatan benda (m/s).
Contoh Soal
Sebuah benda bermassa 5 kg dan bergerak dengan kecepatan 5 m/s. Berapakah energi kinetik yang dimiliki oleh benda tersebut ?
Penyelesaian
Diketahui:
m = 5 kg
v = 5 m/s
Ditanyakan: Ek ?
Jawab:
Penyelesaian
Diketahui:
m = 5 kg
v = 5 m/s
Ditanyakan: Ek ?
Jawab:
J
Jadi, energi kinetiknya adalah 62,5 J.
B. Energi Potensial
Pernahkah kalian melihat sebuah benda jatuh? Mengapa benda tersebut bisa jatuh? Lalu cobalah bandingkan antara dua benda yang jatuh dari ketinggian yang berbeda? Benda yang jatuh dari ketinggian mana yang berbunyi lebih keras? Ya, benda yang jatuh dari ketinggian yang lebih tinggi akan menghasilkan bunyi yang keras. Hal ini menunjukkan bahwa energi yang dimiliki oleh benda yang posisinya lebih tinggi akan bernilai lebih besar. Energi yang dimiliki oleh benda karena ketinggiannya disebut energi potensial.
Energi potensial benda akan berubah menjadi energi kinetik ketika jatuh. Jadi, energi kinetik yang dimiliki oleh benda yang jatuh berasal dari energi potensialnya. Semakin ke bawah, energi potensial benda akan semakin kecil, sedangkan energi kinetiknya akan semakin besar. Selama benda bergerak, akan berlaku hukum kekekalan energi mekanik. Pada hukum kekekalan energi mekanik, energi potensial dapat berubah menjadi energi kinetik dan sebaliknya. Hukum kekekalan energi akan kalian pelajari pada topik selanjutnya. Secara matematis, energi potensial pada benda dirumuskan sebagai berikut.
Keterangan:
Ep = energi potensial (J);
m = massa benda (kg); dan
g = percepatan gravitasi (m/s2).
Ep = energi potensial (J);
m = massa benda (kg); dan
g = percepatan gravitasi (m/s2).
Contoh Soal
Suatu benda berada pada ketinggian 4 m. Jika massa benda tersebut 15 kg, berapakah energi potensial benda tersebut ?
Penyelesaian
Diketahui:
h = 4 m
m = 15 kg
g = 10 m/s2
Ditanyakan: Ep ?
Jawab:
Penyelesaian
Diketahui:
h = 4 m
m = 15 kg
g = 10 m/s2
Ditanyakan: Ep ?
Jawab:
600 J
Jadi, energi potensial benda tersebut adalah 600 J.
S1
Pilihan Tunggal
Energi yang dimiliki oleh benda bergerak disebut ....
S2
Pilihan Tunggal
Energi yang dimiliki oleh kelapa di atas pohon adalah ....
S3
Pilihan Tunggal
Sebuah benda bermassa 30 kg bergerak dengan kecepatan 25 m/s. Energi kinetik benda tersebut adalah ....
S4
Pilihan Tunggal
Sebuah benda bermassa 20 kg memiliki energi kinetik 25.000 J. Kecepatan benda tersebut adalah ....
S5
Pilihan Tunggal
Suatu benda bergerak dan memiliki energi kinetik 9000 J. Jika kecepatan gerak benda tersebut 30 m/s, maka massa bendanya adalah ....
S6
Pilihan Tunggal
Sebuah benda yang bermassa 500 gr bergerak dengan kecepatan 30 cm/s. Energi kinetik benda tersebut adalah ... J.
S7
Pilihan Tunggal
Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan 72 km/jam. Jika massa mobil tersebut 3 ton, energi kinetiknya adalah ....
S8
Pilihan Tunggal
Sebuah benda bermassa 15 kg berada pada ketinggian 32 m di atas permukaan tanah. Energi potensial benda tersebut adalah ....
S9
Pilihan Tunggal
Sebuah benda 5 kg memiliki energi potensial 4000 J. Jika percepatan gravitasi bumi 10 m/s2, maka ketinggian benda tersebut dari permukaan tanah adalah ....
S10
Pilihan Tunggal
Sebuah pesawat 4 ton berada di ketinggian 2 km di atas permukaan tanah. Energi potensial pesawat tersebut adalah ....