Sebuah benda bisa bergerak karena adanya energi yang menyebabkannya bergerak. Energi terbentuk karena adanya usaha yang dilakukan, sehingga benda itu bisa bergerak. Energi pada benda bergerak disebut juga dengan istilah energi kinetik.
Tanpa disadari, energi ini menjadi bagian penting dalam kehidupan manusia. Menghasilkan makanan, menjalankan mesin hingga menghasilkan listrik di rumah, sekolah dan tempat bekerja, semuanya membutuhkan energi yang juga disebut sebagai energi gerak ini.
Energi ini juga bekerja dengan pengaruh berat atau masa benda yang bergerak, serta kecepatan gerak benda tersebut. Selain itu, energi ini juga dapat berubah menjadi energi lainnya. Nah, apa saja perubahan tersebut dan bagaimana mengetahui besarnya energi gerak pada sebuah benda?
Apa Itu Energi Kinetik atau Energi Gerak?
Energi dan kinetik merupakan dua kata yang memiliki arti berbeda. Berdasarkan Kamus Besar Bahasa Indonesia (KBBI), energi diartikan sebagai sebuah tenaga, daya atau usaha untuk melakukan suatu pekerjaan. Sedangkan, kinetik diartikan sebagai sesuatu yang berhubungan dengan gerak.
Menurut asal kata, energi dan kinetik berasal dari bahasa Yunani yakni, energia dan kinensis. Energia sendiri memiliki arti sebagai usaha, sedangkan kinensis berarti gerak. Berdasarkan arti katanya ini, tidak heran jika nama lain dari energi kinetik adalah energi gerak.
Keberadaan akan energi ini pertama kali ditemukan oleh para ilmuan di abad ke-7. Pada masa itu, ilmuan terus melakukan percobaan dan menemukan berbagai kesimpulan. Beberapa diantaranya adalah Gottfried serta Johann Bernoulli.
Ilmuan tersebut menemukan kesimpulan bahwa, energi ini dikategorikan sebagai gaya yang hidup. Kemudian, ilmuan asal Belanda bernama Willem Gravesande melakukan penelitian lagi dengan menjatuhkan beberapa blok tanah liat dari ketinggian berbeda.
Hasil dari penelitian menunjukkan, jika setiap tanah liat memiliki kedalaman benturan yang berbeda-beda pula. Sehingga, ditemukan kesimpulan bahwa, energi yang dihasilkan berbanding lurus dengan kuadrat kecepatan benda suatu benda ketika bergerak.
Jadi, energi gerak atau kinetis dapat diartikan sebagai sebuah energi yang dimiliki sebuah benda ketika bergerak. Energi ini dipengaruhi oleh masa dan kecepatan gerak benda tersebut.
Jenis-Jenis Energi Kinetik yang Perlu Diketahui
Apakah kamu pernah bermain billiard? Kamu bisa mempelajari energi gerak atau kinetik dari setiap gerakan bola-bola billiard tersebut. Sebuah bola yang tadinya diam, akan mengalami pergerakan ketika terbentur dengan bola lain yang sengaja digerakkan.
Bola yang tadinya diam akan bergerak sesuai dengan kecepatan bola yang membenturnya. Nah, peristiwa tersebut menunjukkan bahwa energi bola yang bergerak tadi, bisa berpindah kepada bola yang tadinya diam. Sehingga, menyebabkan bola tersebut bergerak dan memiliki kecepatan.
Peristiwa ini terjadi pada meja yang berada pada garis lurus atau bidang datar. Namun, energi gerak ini tidak hanya berlaku bagi benda yang bergerak pada garis lurus saja, tetapi juga bisa terjadi pada benda yang berputar. Inilah yang membuat energi gerak atau kinetik dibagi menjadi 2 jenis, diantaranya:
- Energi gerak atau kinetik translasi yakni, energi gerak yang dimiliki oleh sebuah benda yang mengalami pergerakan di media datar atau garis lurus. Contohnya berupa gerak bola-bola di atas meja billiard.
- Energi gerak atau kinetik rotasi yakni, energi gerak pada sebuah benda yang mengalami pergerakan ketika sedang berputar. Contohnya bisa berupa gerak yang dialami sebuah gasing ketika dimainkan.
Bentuk-Bentuk Perubahan Energi Gerak atau Kinetik
Masih ingat hukum kekekalan energi? Iya, James Prescott Joule, seorang ilmuan dan ahli fisika yang berasal dari Inggris merumuskan hukum ini. Dimana, hukumnya berbunyi bahwa, “Energi tidak akan bisa diciptakan atau dimusnahkan.”
Dan benar adanya, berbagai energi, baik itu energi matahari, energi panas, bunyi ataupun energi lainnya tidak bisa diciptakan apalagi dimusnahkan. Coba pikir saja, bagaimana bisa memusnahkan energi matahari? Atau bagaimana bisa menciptakan ulang energi-energi tersebut?
Namun, pada dasarnya energi-energi itu bisa berasal dari energi lainnya. Jadi, meskipun energi tidak bisa diciptakan dan dimusnahkan, tetapi energi bisa berubah bentuk menjadi energi lain, termasuk perubahan energi kinetik ke energi-energi lainnya.
Contoh sederhananya, sebuah mobil yang bergerak dengan kecepatan tertentu, akan memiliki energi gerak. Kemudian, ketika mobil itu mulai melakukan pengereman, energi gerak tadi akan berubah menjadi energi bunyi dan energi panas.
Mengapa demikian? Simak penjelasan lengkapnya dalam beragam perubahan energi gerak, berikut ini.
1. Energi Panas
Ketika kamu berada pada wilayah yang dingin, kamu akan menggosokkan kedua tanganmu untuk menciptakan kehangatan. Kemudian, ketika berada dalam sebuah perkemahan, dahulu orang terbiasa membuat api dengan menggosokkan batu atau kayu pada permukaan benda lain.
Tanpa disadari, peristiwa tersebut menjadi bentuk perubahan energi gerak atau kinetik menjadi energi panas. Dua benda yang bergerak dengan kecepatan tertentu, perlahan-lahan akan menghasilkan sensasi hangat yang memiliki energi.
Perlu diketahui juga, energi panas sendiri mempunyai molekul-molekul yang saling bergerak dan bergesekan. Energi gerak dari molekul tersebutlah yang menciptakan sensasi panas atau energi panas pada benda yang saling bergesekan.
Nah, jika dikembalikan pada contoh mobil yang bergerak tadi, saat melakukan pengereman, maka gesekan ban mobil dengan aspal akan menciptakan energi panas. Jadi, energi kinetik dari mobil ketika mengerem akan berubah menjadi energi panas.
2. Energi Bunyi
Bunyi berasal dari getaran sebuah benda. Getaran tersebut merambat dengan bantuan media berupa udara maupun air. Ketika sebuah benda bergerak dan membentur benda yang diam, maka benda tersebut akan menghasilkan sebuah suara.
Contoh lebih nyata adalah ketika membunyikan bel sekolah. Bel yang awalnya diam, ketika dibenturkan benda lain dengan kecepatan tertentu akan menghasilkan suara. Benda yang bergerak tadi akan menggubah energi gerak menjadi energi bunyi.
Ini juga yang terjadi pada contoh sebelumnya. Dimana, selain menghasilkan energi panas, gesekan ban pada aspal juga menghasilkan bunyi. Nah, peristiwa inilah yang membuat energi gerak dari mobil berubah menjadi energi bunyi.
3. Energi Listrik
Kamu pasti sudah mengenal tentang pembangkit listrik tenaga air atau angin. Apakah sadar, jika pembangkit listrik tersebut berhasil mengubah energi kinetik dari air maupun angin menjadi energi listrik? Pada kasus ini, ada pemanfaatan generator untuk mengubah dua jenis energi tersebut.
Angin yang menggerakkan kincir, energinya akan disimpan oleh generator. Sehingga, membuat generator bergerak dan mengubah energi gerak tersebut menjadi energi listrik. Kerja pembangkit listrik tenaga air pun juga seperti itu.
Gerakan arus air akan disimpan menghasilkan energi gerak pada generator. Kemudian, generator akan mengubahnya menjadi energi listrik. Energi inilah yang nantinya dialirkan kepada masyarakat, sehingga kebutuhan listrik di setiap rumah bisa terpenuhi.
4. Energi Elektromagnetik
Perubahan energi gerak menjadi energi elektromagnetik ini, tidak bisa dilihat dengan mata. Sebab, energi yang satu ini memanfaatkan gerakan dari gelombang dan ion radiasi pada benda-benda elektronik. Contoh yang sangat mudah ditemui adalah ketika mendengar radio.
Gerakan gelombang radio tersebut, menyebabkan suara dari radio bisa sampai kepada para pendengarnya. Selain itu, gerakan gelombang yang tidak terlihat oleh mata ini juga bisa membuat alat elektronik bekerja dengan baik, seperti ponsel, TV dan microwave.
5. Energi Mekanik
Energi mekanik merupakan besaran energi yang tersimpan pada sebuah benda. Jadi, ketika sebuah benda bergerak dengan kecepatan tinggi, maka energi yang tersimpan pada benda tersebut semakin besar, begitupula sebaliknya.
Salah satu contohnya adalah ketika berolahraga dengan sepeda. Ketika mengayuh pedal sepeda dengan gerakan cepat, maka sepeda akan berjalan dengan kecepatan tinggi pula. Maka, terjadi perubahan dari energi gerak menjadi energi mekanik.
Rumus Energi Kinetik yang Digunakan
Seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya, jika besarnya energi gerak atau kinetik ini dipengaruhi oleh masa atau berat benda dan kecepatan benda tersebut. Maka, rumus energi gerak yang bisa digunakan diantaranya:
Ek = ½ m.v2
Dimana, simbol Ek pada rumus tersebut adalah simbol energi kinetik dengan satuan Joule (J), m untuk massa dengan satuan kilogram (Kg), serta v untuk simbol kecepatan dengan satuan meter per sekon (m/s). Sedangkan, rumus untuk menghubungkan usaha dan energi gerak, yakni:
W = ∆Ek = ½ m.v2 2 – ½ m.v2 1
Rumus tersebut biasanya digunakan untuk mencari energi gerak antara dua benda yang saling bergerak dengan masa dan kecepatan masing-masing. Jadi, rumus ini digunakan untuk menentukan besaran usaha yang dikeluarkan untuk menggerakkan benda-benda tersebut.
Contoh Soal
Untuk memahami tentang materi energi gerak atau kinetik ini, maka harus dilakukan latihan pemecahan soal-soalnya. Berikut disajikan satu jenis soal dan pembahasan seputar energi gerak atau kinetik ini.
Soal:
Sebuah mobil memiliki masa seberat 600 kg. Kemudian, mobil ini melaju dengan kecepatan 20 m/s. Pergerakan mobil ini menghasilkan energi gerak sebesar?
Penyelesaian:
Ek = ½ m.v2
= ½ (600).(20)2
= ½ (600).(400)
= ½ 240.000
= 120.000 J
Jadi, besarnya energi gerak yang terjadi pada mobil tersebut yakni, 120.000 Joule.
Manfaat Energi Gerak Bagi Kehidupan Manusia
Sekarang sudah semakin paham dengan energi gerak, bukan? Tanpa disadari, setiap bentuk dari energi selalu berdampingan dengan manusia, termasuk energi gerak ini. Dan manusia juga sangat membutuhkan energi ini untuk berbagai aktivitas.
Tidak hanya energi gerak itu sendiri, tetapi setiap perubahan energi gerak ke bentuk energi lainnya, selalu memiliki manfaat bagi kehidupan manusia. Adapun manfaat energi gerak bagi kehidupan manusia, diantaranya sebagai berikut:
- Menghasilkan listrik untuk menerangi rumah, jalan dan tempat-tempat lainnya.
- Membantu manusia bergerak dengan berbagai transportasi seperti mobil, motor, sepeda dan sebagainya.
- Membantu manusia dalam menghasilkan makanan, seperti proses pembuatan tepung terigu dengan memanfaatkan energi gerak dari mesin atau kincir angin.
- Memberikan kemudahan komunikasi lewat gerakan gelombang radio, suara atau elektomagnetik yang membuat berbagai alat elektronik seperti TV, ponsel serta radio berfungsi dengan baik.
- Membuat berbagai permainan berjalan dengan baik. Misalnya, permainan laying-layang yang memanfaatkan energi gerak dari angin untuk bisa dimainkan. Ada juga permainan gasing yang bergerak secara memutar agar bisa dimainkan.
Jadi, energi kinetik adalah energi pada sebuah benda yang sedang bergerak. Baik benda yang bergerak pada bidang datar maupun sedang perputar, semuanya memiliki energi gerak atau kinetik. Energi ini juga bisa berubah menjadi energi lain, serta bermanfaat bagi kehidupan manusia.
Baca Juga Artikel Lainnya:
- Pengertian Protein – Pengertian, Jenis, Funsi, dan Contohnya
- Struktur Virus dan Fungsinya Beserta Penjelasannya (Lengkap)
- Sel Darah Merah Pengertian, Fungsi, Struktur Dll
- Sel Tumbuhan dan Sel Hewan – Pengertian, Struktur Dll (Lengkap)
- Pembelahan Meiosis 1 – Pengertian, Tahapan, Tujuan, & Contoh
- Fungsi Dinding Sel Tumbuhan, Bakteri, Jamur, Alga Dll
- Bagian-Bagian Mikroskop Beserta Fungsinya (Lengkap)
