Energi Gerak dalam Semesta Alam

Ilustrasi energi gerak

Mendefinisikan Energi

Hampir setiap kuantitas fisik dapat tepat didefinisikan, kecuali 'Energi'. Energi sebagai suatu kuantitas, hanya dapat langsung diamati dan diukur, alasan menjadi berbagai bentuk di mana secara tidak langsung memanifestasikan dirinya.

kuantitas fisik misterius yang disebut energi, secara kasar dapat didefinisikan sebagai kemampuan dari setiap entitas fisik untuk melakukan pekerjaan, melawan kekuatan yang diberikan di latar belakang nya. Oleh karena itu lah kerja dan energi sangat erat terkait. Pada kenyataannya, keduanya memiliki unit yang sama.

Kita lebih lanjut dapat mencirikan energi melalui sifat yang teramati – dan fakta bahwa energi total alam semesta selalu tetap konstan dan itu akan diubah menjadi berbagai bentuk. Berikut adalah bagaimana fisikawan Richard Feynman menjelaskan gagasan energi ini -

“Hukum yang disebut sebagai hukum konservasi energi menyatakan bahwa ada jumlah tertentu, yang kita sebut energi, yang tidak berubah dalam perubahan yang bermacam-macam sifatnya. Itu adalah ide yang paling abstrak, karena itu adalah prinsip matematika,.. dikatakan bahwa ada kuantitas numerik yang tidak tidak berubah ketika sesuatu terjadi Ini bukan deskripsi mekanisme, atau sesuatu yang konkret,. itu hanya fakta yang aneh bahwa kita dapat menghitung jumlah tertentu dan ketika kita selesai melihat alam melakukan suatu trik dan lantas kita menghitung jumlah itu lagi, itu ternyata adalah hal yang sama."

 Energi gerak atau energi kinetik adalah energi yang memiliki massa dan kecepatan. Energi ini telah menjadi bagian dalam kehidupan seluruh semesta alam dan makhluk yang tinggal di dalamnya. Planet-planet bergerak berdasarkan perhitungan semesta, gunung, sungai, laut. Bahkan, bumi tempat kita berpijak, semua bergerak berdasarkan perhitungan yang sudah ditetapkan.

Sebuah benda yang memiliki massa atau bobot terhadap gravitasi memerlukan energi kinetik dalam upaya melakukan pekerjaan mulai kondisi diam hingga bergeraknya mencapai kecepatan tertentu. Perhatikan benda-benda yang bergerak di sekitar kita, seperti kipas angin, baling-baling pesawat terbang, kincir angin, pisau mixer, dan pisau blender, yang semuanya diperlukan dalam kehidupan sehari-hari.

Macam-macam gerak dapat terjadi di sekitar kita. Misalnya, air mengalir, bola menggelinding, kincir berputar, bola basket memantul, dan mobil yang bergerak pada permukaan datar. Benda-benda yang bergerak atau melakukan usaha terpengaruh oleh adanya gaya gravitasi bumi, yaitu benda yang berada di atas akan selalu jatuh ke bawah, tidak pernah sebaliknya.

Ukuran dan Bentuk Benda

Selain gravitasi bumi, ada hal lain yang mempengaruhi pergerakan suatu benda, yaitu ukuran benda dan bentuk benda. Kecepatan suatu benda dalam bergerak dipengaruhi oleh tenaga yang diberikan padanya. Ukuran pada dua benda berbeda, meskipun keduanya diberi tenaga yang sama, kecepatan yang dihasilkan keduanya juga akan berbeda satu sama lain.

Benda yang memiliki luas permukaan sentuh kecil akan menerima hambatan yang kecil pula. Oleh karena itu, benda tersebut dapat lebih cepat bergerak dibanding benda yang luas permukaan sentuhnya besar.entuk benda juga mempengaruhi kecepatan bergeraknya. Misalnya, ada dua benda, satu berbentuk bola dan yang lain berbentuk balok.

Bila kedua benda itu diberikan sedikit tenaga pada landasan yang berupa benda miring, yang akan sampai terlebih dahulu adalah benda berbentuk bola dengan cara menggelinding. Sementara itu, balok akan meluncur dengan waktu yang relatif lebih lama. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa bentuk berpengaruh pada gerak benda.

Pemanfaatan Energi Gerak

Benda-benda yang memanfaatkan konsep energi gerak, di antaranya sebagi berikut.

• Kipas angin, adanya perubahan dari energi listrik menjadi energi gerak dapat menjadikannya bermanfaat dalam memberikan angin buatan di kala hari sedang panas.
• Kincir angin, angin yang menggerakkan baling-balingnya mampu menghasilkan energi listrik yang dapat dimanfaatkan untuk kebutuhan rumah tangga dan industri.
• Kapal layar, kapal ini berlayar memanfaatkan angin yang meniup layar-layarnya agar dapat menjalankan perahu di atas laut yang mengombang-ambing untuk kebutuhan mencari ikan.

Rumus dari Energi Gerak

Dari semua bentuk energi, ada dua bentuk di mana semua bentuk energi lainnya dapat diklasifikasikan, energi gerak dan energi potensial sebuah benda atau sistem.

Salah satu konsep yang paling sulit dipahami untuk memahami, dalam fisika, adalah 'Energi'. Energi terus mengambil berbagai bentuk dan segala sesuatu yang terjadi di dunia ini adalah perubahan energi halus atau besar. Ada rumus untuk menghitung jumlah energi dalam setiap salah satu bentuknya.

Kira-kira menempatkan, energi kinetik adalah energi obyek memiliki akibat gerak relatif terhadap kerangka acuan. Hal ini didefinisikan sebagai jumlah pekerjaan mengharuskan untuk mempercepat obyek dari kodnisinya  yang istirahat pada kecepatan tertentu.

Ini adalah jumlah tambahan energi yang diperoleh karena pekerjaan yang dilakukan dalam percepatan itu. Yang terhubung ke gerak, selalu memiliki komponen kecepatan dalam formula. kata 'Kinetik' dipilih untuk itu karena muncul dari gerakan yang berarti 'Kinesis' kata Yunani.

Ada dua bentuk mekanik yang akan bisa dipelajari. Salah satunya adalah klasik Newtonian mekanik dan lainnya adalah mekanika relativistik. Mekanika relativistik adalah bentuk akurat mekanik yang menggantikan mekanika Newton, yang hanya berguna ketika kecepatan benda-benda yang jauh lebih sedikit daripada kecepatan cahaya.

Formula Untuk Massa Titik Atau Rigid Body

Rumus untuk energi kinetik dari massa titik atau benda tegar bergerak pada non-relativistik kecepatan (kecepatan yang sangat kurang dari kecepatan cahaya) adalah sebagai berikut:

Kinetic Energy (KE) = ½ X M V2

Berikut 'M' adalah massa massa titik atau tubuh kaku dan 'V' adalah kecepatan di mana ia bergerak. Unit energi adalah 'Joule'. Mari saya ilustrasikan bagaimana menggunakan formula ini dengan sebuah contoh.

Pertimbangkan bahwa obyek dengan massa 80 kg bergerak dengan kecepatan 40 km / s. Kemudian untuk menghitung nilai energi dari suatu obyek dengan menggunakan rumus di atas, Anda akan harus mengganti nilai kecepatan dan massa dalam rumus di atas. Jika Anda mengganti nilai-nilai,

Energi Kinetik dari Objek = ½ X 80 Kg X 40 Km / s X 40 Km / s = 64000 Joules

Seperti yang anda lihat itu adalah masalah sederhana menghubungkannya dengan nilai-nilai dan menghitung. Rumus yang sama juga dapat dinyatakan dalam momentum sebagai:

Kinetic Energy = P2 / 2M

di mana P adalah momentum tubuh dan M adalah massa.

Rotational Kinetic Energy

Jika, bukan gerakan linier, benda tersebut berputar, maka rumus untuk energi kinetik yang saya sajikan di atas adalah tidak berguna. Rumusnya adalah sebagai berikut:

Energi Kinetik Rotasi = ½ X X I ω2

Di sini I adalah 'Moment of Inersia' dan ω adalah kecepatan sudut. Untuk menghitung energi kinetik dari tubuh Anda harus menghitung momen inersia tubuh itu dan kecepatan sudut nya.

Relativistik Kinetic Energy

Jika Anda berurusan dengan kecepatan relativistik, rumus energi kinetik berdasarkan mekanika Newton tidak akan berguna. Rumus relativistik adalah sebagai berikut:

KErelativistic = m c2 γ - mc2

mana γ = 1 / (√ (1-v2 / c2), 'c' adalah kecepatan cahaya, 'm' adalah massa benda, v adalah kecepatan benda sesuai dengan kerangka acuan dan 'c' adalah kecepatan cahaya. Untuk menghitung KE, hanya pengganti nilai-nilai dalam rumus ini.

Salah satu buku yang bisa membantu pemahaman Anda adalah volume pertama dari 'Kuliah Robert Feynman pada Fisika', di mana master fisika itu akan menjelaskan fisika sebagaimana kinetik ini sebagaimana mestinya.