Jelaskan persamaan dari energi kinetik dan energi potensial

Perbedaan energi kinetik dan potensial penting Anda pahami. Energi merupakan kemampuan untuk melakukan sesuatu. Melansir Wikipedia, energi merupakan properti fisika dari suatu objek. 

Hal itu dapat berpindah melalui interaksi fundamental. Energi kinetik ialah energi dari suatu benda yang mengalami pergerakan.

Sedangkan energi potensial merupakan energi yang terdapat pada suatu benda saat kondisinya diam. Kedua energinya saling berhubungan. Kondisi tersebut dapat terjadi karena energi pada benda mengalami perubahan.

Inilah Perbedaan Energi Kinetik dan Potensial

Energi tersedia dalam berbagai macam bentuk. Seperti halnya energi panas, energi gravitasi, energi nuklir, energi kimia, dan energi lainnya.

Keseluruhan bentuk energi ini hanya terbagi menjadi dua jenis, energi kinetik dan energi potensial. Untuk itu, ketahui beberapa perbedaan dari kedua energi tersebut berikut ini.

Energi Kinetik

Pengertian energi kinetik ialah energi yang ada pada benda. Hal itu karena gerak yang dilakukan atau dialaminya. Kata kinetik asalnya dari bahasa Yunani. Kata kinetikos yang memiliki arti bergerak.

Sehingga semua benda yang bergerak, pastinya memiliki energi kinetik. Energi kinetik juga terkenal sebagai energi gerak. Energi kinetik ada selama melakukan akselerasi.

Selain itu, objek ini mempertahankan energi kinetik kecuali saat kecepatan berubah. Bahkan energi kinetik hilang apabila objek memasuki kondisi istirahat. Suatu sistem tubuh sekiranya memiliki energi kinetik internal.

Hal itu karena gerakan relatif dari tubuh pada sekitar sistemnya. Energi kinetik juga dapat ditransfer dari satu objek ke objek lainnya. Seperti dengan melalui tabrakan.

Perbedaan antara energi kinetik dan potensial terlihat dalam permainan biliar. Bola isyarat mentransfer energi kinetik. Mulai dari dirinya sendiri ke bola lainnya.

Sebagai contohnya, tata surya memiliki energi kinetik internal pada saat planet mengorbit mengelilingi matahari. Selain itu, stasioner pengendara sepeda berada di atas bukit mulai freewheeling menuruni bukitnya.

Sehingga dapat menciptakan energi yang menyebutnya dengan kinetik. Bahkan pada air terjun, air tersebut mengalir dan menciptakan suatu energi kinetik. Energi satu ini juga dapat dimanfaatkan. Kemudian mengubahnya menjadi bentuk energi lainnya.

Energi Potensial

Jenis energi potensial merupakan energi yang terdapat pada benda, karena kedudukan atau posisi bendanya. Bentuk energi potensial tersimpan dalam benda tersebut dan memiliki manfaat saat diperlukan.

Perbedaan energi kinetik dan potensial lainnya yaitu pada waktu suatu benda memiliki massa tertentu. Bahkan memiliki posisi dalam medan gaya. 

Hal ini merupakan kekuatan suatu benda yang diam dan tidak bergerak. Energi potensial juga terkenal untuk memulihkan energi dari suatu objek.

Seperti pada gaya pegas atau gaya gravitasi. Energi mengubahnya menjadi energi potensial. Hal itu terjadi saat benda bergerak berhenti. Dalam hal pegas, apabila pegas direntangkan, maka akan menghasilkan pegas yang kembali ke posisinya semula.

Gaya ini merupakan hasil dari energi potensial. Kemudian juga mengenalnya sebagai pemulihan energi. Definisinya lebih formal dari energi potensial. Energi tersebut sebagai perbedaan antara energi suatu objek dalam posisi tertentu. Bahkan pada energi objek pada titik referensi.

Jenis Energi Potensial

Terdapat berbagai jenis energi potensial seperti halnya energi potensial elastis. Selain itu, energi potensial gravitasi, energi potensial listrik, dan energi potensial nuklir.

Ada juga energi potensial antarmolekul dan energi potensial kimia. Perbedaan energi kinetik dan potensial seperti saat bersepeda. Tentunya menggunakan energi kinetik untuk naik ke puncak bukit. Kemudian akan berhenti di bukit, sebelum freewheeling turun ke sisi lainnya.

Jeda pada puncak bukitnya termasuk energi potensial. Kemudian mengkonversikannya kembali menjadi energi kinetik. Pada saat sepeda berhenti di dasar bukit, energi kinetik mengubahnya kembali menjadi energi potensial.

Contoh lainnya dengan membayangkan bola karet. Saat tidak bergerak dan diam tersebut memiliki energi potensial. Namun saat seseorang melempar bola ke udara, maka energinya berubah menjadi energi kinetik. Saat bola jatuh kembali ke tanah dan tetap berada di tanah, hal itu yang mengubahnya kembali menjadi energi potensial.

Kini Anda dapat mengetahui perbedaan energi kinetik dan potensial. Baik energi potensial maupun energi kinetik sebenarnya bekerja sama dalam hampir semua hal. Dengan tahu apa saja perbedaannya, tentu kita akan lebih mengenal kedua jenis energi di atas. (R10/HR Online)

Editor: Jujang

Jakarta -

Energi terdiri menjadi berbagai jenis, ada dari energi cahaya, kimia, listrik, dan sebagainya. Dikutip dari buku IPA Fisika Jilid 2 untuk SMP dan MTS Kelas VIII karya Mikrajuddin Abdullah, manusia tidak pernah berhasil membuat alat yang menghasilkan energi. Tetapi, manusia hanya bisa menciptakan mesin yang dapat mengubah energi dari satu bentuk ke bentuk lainnya.

Energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan. Energi hanya bisa diubah dari satu bentuk ke bentuk lainnya. Inilah yang disebut dengan hukum kekekalan energi.

Dalam fisika, ada salah satu cabang ilmu mekanika. Cabang ilmu ini mempelajari gerak. Sehingga dapat disimpulkan bahwa energi mekanik adalah energi yang dimiliki oleh benda karena sifat geraknya. Energi mekanik ini terbagi menjadi dua, yaitu potensial dan kinetik.

Energi potensial adalah energi yang dimiliki oleh benda karena posisinya terhadap suatu acuan. Contoh energi potensial adalah, batu yang diletakkan di pinggir meja punya energi potensial yang berbeda dengan batu yang diletakkan di lantai.

Apabila diberi gaya, batu tersebut akan jatuh. Batu yang jatuh itu mempunyai energi. Artinya, batu dapat melakukan pekerjaan.

Sehingga, dapat disimpulkan bahwa energi potensial adalah energi yang tersimpan di dalam sebuah benda karena posisinya terhadap acuan tertentu.

Energi potensial juga terbagi menjadi dua, yaitu energi potensial gravitasi dan energi potensial elastis. Seperti ini pemaparannya:

1. Energi potensial gravitasi adalah energi yang dimiliki benda karena ketinggiannya atas suatu bidang datar sebagai acuan, seperti lantai atau tanah.

2. Energi potensial elastis adalah energi yang terdapat di benda-benda bersifat elastis, seperti karet, pegas, dan busur panah. Energi potensial elastis ini disebabkan kecenderungan benda untuk berada di posisinya yang semula.

Misalnya, busur panah yang belum digunakan akan memiliki energi potensial nol. Tetapi, ketika ditarik, busur panah ini akan memiliki energi potensial karena kecenderungan anak panah kembali ke posisi semula.

Energi Kinetik

Energi kinetik adalah energi yang dipunyai benda karena geraknya. Semakin tinggi kecepatan benda bergerak, maka semakin besar pula energi yang dimilikinya.

Misalnya, ada sebuah batu yang dijatuhkan dari atas meja ke arah gelas di bawahnya. Saat gelas itu masih di atas meja, maka energi potensialnya besar.

Kemudian, sesaat sebelum batu itu mengenai gelas, energi potensialnya mendekati nol. Tetapi, semakin menuju ke bawah energi geraknya juga semakin besar. Energi gerak inilah yang membuat gelas menjadi pecah.

Itulah penjelasan energi mekanik, potensial, dan elastis. Semoga membantu, detikers!

Simak Video "Jokowi: Transisi Energi Akan Mengubah Pekerjaan Hingga Orientasi Bisnis"

Motor yang melaju di jalan raya, atau perahu yang bergerak cepat di atas air, merupakan salah satu penerapan energi kinetik dalam kehidupan sehari-hari. Energi ini berkaitan dengan gerak sebuah benda. 

Secara umum, benda yang dipengaruhi oleh tenaga gerak pasti memiliki energi kinetik. Melansir ruangguru.com, suatu benda yang berada dalam kondisi diam tidak memiliki energi kinetik.

Sebab dari pengertian dasarnya, semakin cepat benda itu bergerak, energi kinetiknya akan semakin besar. Selain itu, besarnya massa suatu benda juga punya andil besar pada ukuran energi kinetik.

Sekilas Tentang Energi Kinetik

Mengutip sumber.belajar.kemdikbud.go.id, suatu benda bisa dikatakan memiliki energi saat adanya pengaruh dari massa (m) dan kecepatan (v). Semakin cepat benda itu bergerak, semakin besar juga energi kinetiknya. Dalam ilmu fisika, energi kinetik disimbolkan "Ek".

Rumus dari energi kinetik bisa ditulis seperti ini Ek = 1/2.m.v2. Cara kerja yaitu "energi potensial sama dengan setengah dikali massa dikali kecepatan (kuadrat)".

Rumus di atas bisa dipakai untuk menghitung seberapa besar energi kinetik pada suatu benda. Untuk caranya, simak contoh soal berikut ini:

Advertising

Advertising

1. Pertanyaan:

Sebuah mobil memiliki massa 600 kg. Mobil tersebut melaju dengan kecepatan 30 m/s. Jika mobil itu berhenti secara mendadak, maka berapa energi kinetiknya?.

Jawaban:

Diketahui:

Massa sebuah mobil (m) = 600 kg.

Kecepatan sebuah mobil (v) = 30 m/s.

Ditanyakan: berapa energi kinetik (Ek) dari mobil itu saat direm mendadak?.

Jawab:

Ek = 1/2.m.v2

Ek = 1/2 × 600 × (30)2.

Ek = 270.000 J.

Jadi energi kinetik dari mobil yang berhenti mendadak tersebut adalah 270.000 Joule.

2. Pertanyaan:

Sebuah mobil jip memiliki massa 800 kg. Selain itu energi kinetik mobil tersebut sebesar 560.000 Joule. Bila melihat besaran energi kinetiknya, maka berapa kecepatan mobil jip itu?

Jawaban:

Diketahui:

Energi kinetik: 560.000 J.

Massa mobil jip (m) = 800 kg.

Ditanyakan:

Berapa kecepatan (v) dari mobil jip itu?.

Jawab:

Ek = 1/2 × m × v2

v = √ 2 x Ek/m

v = √ 2 x 560.000 / 800

v = 37,42 m/s

Jadi kecepatan mobil yang memiliki energi kinetik sebesar 560.000 Joule itu adalah 37,42 m/s.

Melihat dua contoh soal di atas, rumus energi kinetik cukup mudah untuk dikerjakan. Kunci paling pentingnya yaitu memahami cara kerjanya.

Tidak hanya berkaitan dengan gerak benda, energi kinetik juga punya hubungan dengan usaha. Pada dasarnya usaha merupakan perubahan energi.

Istilah "usaha" dalam ilmu fisika yaitu perkalian gaya yang searah perpindahannya dengan jarak. Sederhananya usaha merupakan besarnya energi untuk merubah posisi benda yang diberikan gaya. Simbol usaha yakni "W".

Dikutip dari buku berjudul Energi dan Perubahanya yang diterbitan PPPPTK IPA, hubungan antara energi kinetik dengan usaha bisa dirumuskan seperti ini "W = ∆Ek = ½ mv2&³2; - ½ mv1&³2;".

Keterangan rumus:

• W adalah usaha (Joule).
•  ∆Ek adalah perubahan energi kinetik (Ek).
•  ½ mv2&³2; - ½ mv1&³2; adalah perubahan kecepatan (m/s2).

Untuk memahami rumus di atas, sebaiknya materi tentang Hukum Newton, Gerak Lurus, dan Gaya Gravitasi harus dipelajari terlebih dahulu.

Jenis-Jenis Energi Kinetik

Kamus Besar Bahasa Indonesia (KBBI) menyebutkan, pengertian dari energi kinetik adalah energi yang disebabkan oleh pengaruh suatu massa (tenaga gerak). Konsep energi ini sangat berbeda dengan energi potensial. Energi potensial merupakan energi pada suatu benda yang dipengaruhi oleh letaknya yang berada di medan gaya.

Energi kinetik punya segudang kegunaan. Dalam kehidupan sehari-hari kita bisa menjumpainya dengan mudah. Selain itu, ternyata energi kinetik bisa dibedakan juga berdasarkan jenisnya.

Merangkum dari beberapa sumber, berikut jenis-jenis energi kinetik yang harus diketahui:

1. Energi Kinetik Translasi

Sebuah benda yang bergerak lurus (gerak pada arah dan kecepatan yang sama) disebut sebagai gerak translasi. Pada materi energi kinetik, pergerakan objek pada garis lurus dipastikan memiliki energi di dalamnya. Istilah ini dinamakan energi kinetik translasi.

Contoh energi kinetik translasi sebuah objek atau benda:

• Sebuah mobil yang bergerak cepat di jalan lurus.
• Peluru yang ditembakkan pada lintasan lurus.
• Laju mobil balap di lintasan lurus.

2. Energi Kinetik Rotasi

Umumnya energi kinetik rotasi memiliki definisi sebagai energi yang terkandung, dalam sebuah benda yang berputar. Selain itu, dalam prosesnya terdapat besaran energi yang berubah.

Contoh energi kinetik rotasi:

• Proses atau gerak planet bumi yang mengelilingi matahari.

Hubungan Energi Kinetik dengan Energi Mekanik

Rumus energi mekanik yaitu Em = Ek + Ep.

Keterangan:

Em = energi mekanik (J).

Ek = energi kinetik (J).

Ep = energi potensial (J).

Energi mekanik merupakan perhitungan dari energi mekanik ditambah energi potensial. Pengertian energi mekanik sendiri adalah keseluruhan dari energi suatu benda. Dari gerakannya dengan kecepatan tertentu, hingga posisi benda tersebut pada kedudukan atau titik acuan tertentu.

Dari penjelasan di atas, semakin besar energi potensial dan energi kinetiknya, maka energi mekaniknya juga akan semakin besar. Sebab ukuran dari energi mekanik ini adalah gabungan dari kedua energi tersebut.

Demikian ulasan tentang jenis-jenis energi kinetik. Dalam kehidupan sehari-hari penerapan energi kinetik bisa dijumpai dengan mudah.