Contoh soal energi kinetik
1. Sebuah benda dikatakan memiliki energi kinetik sebesar 200 J karena benda tersebut bergerak dengan kecepatan 36 km/jam. Perkirakan besar massa benda tersebut!
Jawab:
Dik: Ek = 200 J; v = 36 km/jam = 10 m/s
Dit: m =...?
Penyelesaian:
Ek = 1/2 m.v2
m = 2Ek/v2
m = 2 (200)/102
m = 4 kg
Jadi, massa yang terdapat pada beda tersebut adalah 4 kg.
2. Sebuah mobil sedan memiliki energi kinetik sebesar 560.000 Joule. Jika mobil tersebut mempunyai massa sebesar 800 kg, maka hitunglah kecepatan mobil sedan tersebut!
Penyelesaian
Diketahui:
Energi kinetik (Ek) = 560.000 J
Massa mobil (m) = 800 kg
Ditanya:
Kecepatan mobil (v) ?
Jawab:
Ek = 1/2 . mv²
V = √ 2 x Ek/m
V = √ 2 x 560.000 / 800
V = 37,42 m/s
Jadi kecepatan mobil sedan adalah 37,42 m/s.
3. Suatu benda bermassa 30 kg memiliki energi kinetik 500 J. Berapakah kecepatannya?
Penyelesaian
Diketahui:
m = 30 kg
Ek = 500 J
Ditanya:
Kecepatan (v) ?
Jawab:
Ek = ½ x mv²
500 J = ½ x 30 x v²
V² = 500/0,5 x 30
V² = 500/15
V² = 33,33 m²/s²
V = √ 33,33 m²/s²
V = 5,77 m/s
Jadi, kecepatan benda tersebut adalah 5,77 m/s.
4. Sebuah benda memiliki massa 2 kg berada pada ketinggian 10 meter dari tanah. Benda tersebut semula dalam keadaan diam, kemudian dijatuhkan sehingga mencapai tanah. Jika g = 10 m/s2, maka berapakah energi kinetik benda saat ketinggian 5 meter dari tanah?
Penyelesaian
Diketahui:
Massa benda (m) = 2 kg
Tinggi awal (h1) = 10 m
Tinggi saat posisi kedua (h2) = 5 m
Gravitasi bumi (g) = 10 m/s²
Ditanya:
Ek saat h2 = 5 m
Jawab:
Em1 = Em2
Ep1 + Ek1 = Ep2 + Ek2
m.g.h + ½ m.v² = m.g.h + Ek2
2 kg x 10 m/s² x 10 m + 0 = 2 kg x 10 m/s² X 5 m + Ek2
200 J = 100 J + Ek
Ek = 200 J – 100 J
Ek = 100 J
Jadi, energi kinetik benda saat berada di ketinggian 5 meter adalah 100 J.
5. Sebuah bola memiliki massa 2 kg jatuh dari ketinggian 30 m. Jika g = 10 m/s² dan kecepatan benda 20 m/s, Hitunglah energi kinetik yang timbul!
Penyelesaian
Diketahui:
m = 2 kg
h = 30 m
g = 10 m/s²
Ditanya:
Ek ?
Jawab:
Ek = Ep
Ek = m x g x h
Ek = 2 x 10 x 30
Ek = 600 J
Jadi, besar energi kinetik benda tersebut adalah 600 J.
6. Sebuah mobil memiliki massa 500 kg melaju dengan kecepatan 25 m/s. Hitung energi kinetik mobil pada kelajuan tersebut! Apa yang akan terjadi jika mobil direm secara mendadak?
Diketahui:
Massa mobil (m) = 500 kg
Kecepatan mobil (v) = 25 m/s
Ditanyakan:
Energi kinetik dan kejadian jika mobil direm mendadak
Jawab:
Energi kinetik mobil sedan dapat dihitung sebagai berikut:
Ek = 1/2 . m v2
Ek = 1/2 . 500 . (25)2
Ek = 156.250 Joule
Ketika mobil direm, mobil akan berhenti. Energi kinetik akan berubah menjadi energi panas dan energi bunyi yang ditimbulkan oleh gesekan antara rem dengan as roda dan ban mobil dengan jalan.
7. Sebuah mobil jip mempunyai energi kinetik sebesar 560.000 Joule. Jika mobil tersebut mempunyai massa sebesar 800 kg, maka kecepatan mobil jip tersebut adalah …
Diketahui:
Energi kinetik (Ek) = 560.000 Joule
Massa mobil (m) = 800 kg
Ditanya:
Kecepatan mobil (v)?
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 jip adalah 37,42 m/s.
8. Sebuah kendaraan bermotor bergerak dengan kecepatan 2 m/s. Hitunglah energi kinetik jika massa kendaraan tersebut 25 kg!
Diketahui :
v = 2 m/2
m = 25 kg
Ditanya :
Ek ?
Jawab :
Ek = ½ m v2
Ek = ½ x 25 x 22
Ek = ½ x 25 x 4
Ek = ½ x 100
Ek = 50 Joule
Jadi, energi kinetik pada kendaraan tersebut adalah 50 Joule.
