Kalkulator Energi

Kalkulator energi ini adalah kalkulator yang dapat menghitung Energi Potensial Gravitasi, Energi Kinetik, dan Energi Mekanik secara otomatis.

Apa itu Energi?

Energi adalah sesuatu yang sangat melekat dalam setiap aktivitas kehidupan. Secara sederhana, energi dapat diartikan sebagai kemampuan suau benda untuk melakukan suatu usaha. Suatu benda dikatakan memiliki energi ketika benda tersebut mampu menghasilkan gaya yang dapat melakukan kerja. Ada tiga jenis energi, yaitu energi potensial, energi mekanik, dan energi kinetik.

Energi Potensial

Energi potensial adalah energi yang dimiliki oleh suatu benda karena kedudukan atau posisi benda tersebut. Ada tiga jenis energi potensial, yaitu:

1. Energi Potensial Gravitasi

   Energi potensial gravitasi adalah energi potensial yang disebabkan oleh gaya gravitasi bumi. Jika sebuah batu jatuh dari ketinggian tertentu tanpa kecepatan awal, maka benda akan jatuh dan membentur tanah atau lantai. Benda itu sudah melakukan usaha terhadap tanah atau lantai.

2. Energi Potensial Pegas

   Energi potensial Pegas adalah energi yang dihasilkan dari sebuah regangan ataupun tegangan dari suatu benda yang memiliki sifat elastis. Contoh benda yang memiliki sifat elastis adala pegas itu sendiri, bola, dll.

3. Energi Potensial Listrik

   Energi potensial listrik adalah energi yang diakibatkan oleh partikel-partikel bermuatan listrik yang bergerak di dalam medan listrik, berubah menjadi gaya, hingga kemudian mampu untuk memindahkan muatan listrik.

Rumus Energi Potensial

Rumus untuk menghitung energi potensial adalah sebagai berikut:

Dimana:

• E_p = Energi Potensial (Joule)
• m = massa (kg)
• g = percepatan gravitasi (10 m/s²)
• h = ketinggian (m)
• k = konstanta Coulomb 9.9⁹(Nm²/C²)
• x = perpindahan benda (m)
• Q = muatan sumber (Coulomb)
• q = muata uji (Coulomb)

Energi Kinetik

Energi kinetik adalah energi yang dimiliki oleh suatu benda karena gerak yang dilakukan atau dialaminya. Semua benda yang bergerak memiliki energi kinetik. Energi kinetik dipengaruhi oleh massa dan kecepatan suatu benda saat bergerak. Contoh energi kinetik adalah ketika sebuah batu dilempar. Batu yang dilempar tersebut akan melaju dengan kecepatan tertentu, yang menyebabkannya memiliki energi. Energinya dapat lihat ketika batu ini menabrak sasaran yang dikenainya.

Rumus Energi Kinetik

Rumus untuk menghitung energi kinetik adalah sebagai berikut:

Dimana:

• E_k = Energi Kinetik (Joule)
• m = massa (kg)
• v = kecepatan (m/detik)

Energi Mekanik

Energi Mekanik adalah total dari energi potensial dan energi kinetik. Contoh energi mekanik sederhana adalah ketika melakukan service pada permainan badminton. Ketika bola dipukul oleh pemain badminton, pemain badminton tersebut mengeluarkan energi kinetik, dan bola yang terbang memiliki energi potensial, kemudian jatuh ke lapangan lawan. Rangkaian aktivitas pada permainan badminton adalah contoh penggunaan energi mekanik dalam kehidupan sehari-hari.

Hukum Kekekalan Energi

Energi mekanik erat kaitannya dengan hukum kekekalan energi. Hukum kekelakan energi berbunya energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan, melainkan energi dapat diubah dari bentuk satu ke bentuk yang lainnya.

Rumus Energi Mekanik

Rumus untuk menghitung energi mekanik adalah sebagai berikut:

Dimana:

• E_k = Energi Kinetik (Joule)
• m = massa (kg)
• v = kecepatan (m/detik)

Contoh soal energi

1. Diketahui sebuah lemari bermassa 10 kg dinaikkan ke lantai 8 sebuah gedung apartemen dengan energi potensial sebesar 2000 Joule. Berapa tinggi lantai ke-8 apartemen tersebut? (g = 10 m/s2)
   Jawab:
   E_p = m × g × h
   h = E_p / m × g
   h = 2000 / 10 × 10
   h = 20 meter
   Sehingga tinggi lantai ke-8 apartemen tersebut adalah 20 meter.
2. Sebuah mobil sedan yang memiliki massa 500 kg sedang melaju dengan kecepatan 25 m/s. Hitunglah energi kinetik mobil pada kelajuan tersebut!
   Jawab:
   E_k = 1/2 × m × v²
   E_k = 1/2 × 500 × 25²
   E_k = 156.250 Joule
   Sehingga Energi kinetik mobil tersebut adalah 156.250 Joule.
3. Sebuah apel memiliki massa 300 gram (0.3 kg) jatuh dari pohonnya pada ketinggian 10 meter. Jika g =10 m/detik², berapakah energi mekanik pada apel?
   Jawab:
   E_m = E_p + E_k
   E_m = (m × g × h) + (1/2 × m × v²)
   E_m = (0.3 × 10 × 10) + (1/2 × 0.3 × 0²)
   E_m = (30) + (0)
   E_m = 30 Joule
   Sehingga Energi mekanik apel tersebut adalah 30 Joule.