Mendefinisikan Energi
Hampir setiap kuantitas fisik bisa tepat didefinisikan, kecuali 'Energi'. Energi sebagai suatu kuantitas, hanya bisa langsung diamati dan diukur, alasan menjadi berbagai bentuk di mana secara tak langsung memanifestasikan dirinya.
kuantitas fisik misterius nan disebut energi, secara kasar bisa didefinisikan sebagai kemampuan dari setiap entitas fisik buat melakukan pekerjaan, melawan kekuatan nan diberikan di latar belakang nya. Oleh sebab itu lah kerja dan energi sangat erat terkait. Pada kenyataannya, keduanya memiliki unit nan sama.
Kita lebih lanjut bisa mencirikan energi melalui sifat nan teramati – dan fakta bahwa energi total alam semesta selalu tetap kontinu dan itu akan diubah menjadi berbagai bentuk. Berikut ialah bagaimana fisikawan Richard Feynman menjelaskan gagasan energi ini -
“Hukum nan disebut sebagai hukum perlindungan energi menyatakan bahwa ada jumlah tertentu, nan kita sebut energi, nan tak berubah dalam perubahan nan bermacam-macam sifatnya. Itu ialah ide nan paling abstrak, sebab itu ialah prinsip matematika,.. dikatakan bahwa ada kuantitas numerik nan tak tak berubah ketika sesuatu terjadi Ini bukan pelukisan mekanisme, atau sesuatu nan konkret,. itu hanya fakta nan aneh bahwa kita bisa menghitung jumlah eksklusif dan ketika kita selesai melihat alam melakukan suatu trik dan lantas kita menghitung jumlah itu lagi, itu ternyata ialah hal nan sama."
Energi mobilitas atau energi kinetik ialah energi nan memiliki massa dan kecepatan. Energi ini telah menjadi bagian dalam kehidupan seluruh semesta alam dan makhluk nan tinggal di dalamnya. Planet-planet bergerak berdasarkan perhitungan semesta, gunung, sungai, laut. Bahkan, bumi loka kita berpijak, semua bergerak berdasarkan perhitungan nan sudah ditetapkan.
Sebuah benda nan memiliki massa atau bobot terhadap gravitasi memerlukan energi kinetik dalam upaya melakukan pekerjaan mulai kondisi diam hingga bergeraknya mencapai kecepatan tertentu. Perhatikan benda-benda nan bergerak di sekitar kita, seperti kipas angin, baling-baling pesawat terbang, kincir angin, pisau mixer, dan pisau blender, nan semuanya diperlukan dalam kehidupan sehari-hari.
Macam-macam mobilitas bisa terjadi di sekitar kita. Misalnya, air mengalir, bola menggelinding, kincir berputar, bola basket memantul, dan mobil nan bergerak pada permukaan datar. Benda-benda nan bergerak atau melakukan usaha terpengaruh oleh adanya gaya gravitasi bumi, yaitu benda nan berada di atas akan selalu jatuh ke bawah, tak pernah sebaliknya.
1. Ukuran dan Bentuk Benda
Selain gravitasi bumi, ada hal lain nan mempengaruhi konvoi suatu benda, yaitu ukuran benda dan bentuk benda. Kecepatan suatu benda dalam bergerak dipengaruhi oleh tenaga nan diberikan padanya. Ukuran pada dua benda berbeda, meskipun keduanya diberi tenaga nan sama, kecepatan nan dihasilkan keduanya juga akan berbeda satu sama lain.
Benda nan memiliki luas permukaan sentuh kecil akan menerima kendala nan kecil pula. Oleh sebab itu, benda tersebut bisa lebih cepat bergerak dibanding benda nan luas permukaan sentuhnya besar.entuk benda juga mempengaruhi kecepatan bergeraknya. Misalnya, ada dua benda, satu berbentuk bola dan nan lain berbentuk balok.
Bila kedua benda itu diberikan sedikit tenaga pada landasan nan berupa benda miring, nan akan sampai terlebih dahulu ialah benda berbentuk bola dengan cara menggelinding. Sementara itu, balok akan meluncur dengan waktu nan nisbi lebih lama. Dengan demikian, bisa disimpulkan bahwa bentuk berpengaruh pada mobilitas benda.
2. Pemanfaatan Energi Gerak
Benda-benda nan memanfaatkan konsep energi gerak, di antaranya sebagi berikut.
- Kipas angin, adanya perubahan dari energi listrik menjadi energi mobilitas bisa menjadikannya bermanfaat dalam memberikan angin protesis di kala hari sedang panas.
- Kincir angin, angin nan menggerakkan baling-balingnya mampu menghasilkan energi listrik nan bisa dimanfaatkan buat kebutuhan rumah tangga dan industri.
- Kapal layar, kapal ini berlayar memanfaatkan angin nan meniup layar-layarnya agar bisa menjalankan bahtera di atas bahari nan mengombang-ambing buat kebutuhan mencari ikan.
3. Rumus dari Energi Gerak
Dari semua bentuk energi, ada dua bentuk di mana semua bentuk energi lainnya bisa diklasifikasikan, energi mobilitas dan energi potensial sebuah benda atau sistem.
Salah satu konsep nan paling sulit dipahami buat memahami, dalam fisika, ialah 'Energi'. Energi terus mengambil berbagai bentuk dan segala sesuatu nan terjadi di global ini ialah perubahan energi halus atau besar. Ada rumus buat menghitung jumlah energi dalam setiap salah satu bentuknya.
Kira-kira menempatkan, energi kinetik ialah energi obyek memiliki dampak mobilitas nisbi terhadap kerangka acuan. Hal ini didefinisikan sebagai jumlah pekerjaan mengharuskan buat mempercepat obyek dari kodnisinya nan istirahat pada kecepatan tertentu.
Ini ialah jumlah tambahan energi nan diperoleh sebab pekerjaan nan dilakukan dalam akselerasi itu. Yang terhubung ke gerak, selalu memiliki komponen kecepatan dalam formula. kata 'Kinetik' dipilih buat itu sebab muncul dari gerakan nan berarti 'Kinesis' kata Yunani.
Ada dua bentuk mekanik nan akan dapat dipelajari. Salah satunya ialah klasik Newtonian mekanik dan lainnya ialah mekanika relativistik. Mekanika relativistik ialah bentuk seksama mekanik nan menggantikan mekanika Newton, nan hanya berguna ketika kecepatan benda-benda nan jauh lebih sedikit daripada kecepatan cahaya.
4. Formula Untuk Massa Titik Atau Rigid Body
Rumus buat energi kinetik dari massa titik atau benda tegar bergerak pada non-relativistik kecepatan (kecepatan nan sangat kurang dari kecepatan cahaya) ialah sebagai berikut:
Kinetic Energy (KE) = ½ X M V2
Berikut 'M' ialah massa massa titik atau tubuh kaku dan 'V' ialah kecepatan di mana ia bergerak. Unit energi ialah 'Joule'. Mari aku ilustrasikan bagaimana menggunakan formula ini dengan sebuah contoh.
Pertimbangkan bahwa obyek dengan massa 80 kg bergerak dengan kecepatan 40 km / s. Kemudian buat 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 nan anda lihat itu ialah masalah sederhana menghubungkannya dengan nilai-nilai dan menghitung. Rumus nan sama juga bisa dinyatakan dalam momentum sebagai:
Kinetic Energy = P2 / 2M
di mana P ialah momentum tubuh dan M ialah massa.
5. Rotational Kinetic Energy
Jika, bukan gerakan linier, benda tersebut berputar, maka rumus buat energi kinetik nan aku sajikan di atas ialah tak berguna. Rumusnya ialah sebagai berikut:
Energi Kinetik Rotasi = ½ X X I ω2
Di sini I ialah 'Moment of Inersia' dan ω ialah kecepatan sudut. Untuk menghitung energi kinetik dari tubuh Anda harus menghitung momen inersia tubuh itu dan kecepatan sudut nya.
6. Relativistik Kinetic Energy
Jika Anda berurusan dengan kecepatan relativistik, rumus energi kinetik berdasarkan mekanika Newton tak akan berguna. Rumus relativistik ialah sebagai berikut:
KErelativistic = m c2 γ - mc2
mana γ = 1 / (√ (1-v2 / c2), 'c' ialah kecepatan cahaya, 'm' ialah massa benda, v ialah kecepatan benda sinkron dengan kerangka acuan dan 'c' ialah kecepatan cahaya. Untuk menghitung KE, hanya pengganti nilai-nilai dalam rumus ini.
Salah satu buku nan dapat membantu pemahaman Anda ialah volume pertama dari 'Kuliah Robert Feynman pada Fisika', di mana master fisika itu akan menjelaskan fisika sebagaimana kinetik ini sebagaimana mestinya.