Cara memakai
- Pilih Rumus yang Anda perlukan, misalnya Energi kinetik: E = ½mv².
- Ketik nilai yang Anda ketahui ke dalam kotaknya, misalnya Massa m 2 dan Kecepatan v 10, dan kosongkan tepat satu kotak: kotak yang akan dicari.
- Baca hasilnya di Nilai yang dihitung, lalu periksa Semua nilai dan Cara menghitungnya.
Rumusnya
Energi kinetik adalah energi yang dimiliki benda bergerak karena geraknya. Energi potensial adalah energi yang dimiliki benda karena ketinggiannya di atas bidang acuan. Usaha adalah energi yang dipindahkan oleh gaya yang menggeser titik tangkapnya, dan daya adalah laju ketika usaha dilakukan.
energi kinetik E = ½ m v²
energi potensial E = m g h
usaha W = F d cos θ
daya P = W ÷ t
1 J = 1 N × 1 m = 1 kg·m²/s² 1 W = 1 J/s- Energi kinetik tumbuh dengan kuadrat kecepatan: kecepatan dua kali lipat menghasilkan energi empat kali lipat.
- Usaha bergantung pada sudut: gaya yang tegak lurus gerak tidak melakukan usaha, dan gaya yang melawan gerak melakukan usaha negatif.
- Satuan energi dan usaha adalah joule (J), dan satuan daya adalah watt (W), yaitu satu joule per detik.
Mencari kotak mana pun
Kalkulator memiliki tiga kotak terisi dan satu kotak kosong. Ia memakai rumus untuk mencari kotak yang kosong itu: dengan pembagian jika kotak itu faktor, dengan akar kuadrat jika nilainya dipangkatkan dua (seperti kecepatan pada energi kinetik), dan dengan arkus kosinus untuk sudut. Nilai yang membuat pembagi nol, akar kuadrat negatif, atau kosinus di atas 1 dilaporkan, dan tidak ditampilkan sebagai angka.
Yang tidak dicakup kalkulator ini
- Usaha oleh gaya yang berubah di sepanjang lintasan, seperti gaya pegas: itu memerlukan integral gaya terhadap jarak.
- Energi rotasi dan elastis, panas dari gesekan, serta energi yang tersimpan dalam baterai atau bahan bakar.
- Kecepatan mendekati kecepatan cahaya, ketika rumus ½mv² tidak lagi tepat.
Contoh: mobil 1.500 kg dengan kecepatan 20 m/s
Dengan rumus E = ½mv², m = 1.500 kg dan v = 20 m/s: E = ½ × 1.500 × 20² = 300.000 J, yaitu 300 kJ. Mobil itu memiliki energi kinetik 300 kJ.
Jika rem membawa mobil berhenti, energi itu dihilangkan oleh usaha rem. Gaya 6.000 N sepanjang 50 m menghasilkan W = 6.000 × 50 × cos 180° = −300.000 J, energi yang sama dengan tanda yang menunjukkan bahwa gaya itu memperlambat mobil.
| Besaran | Nilai |
|---|---|
| Massa m | 1.500 kg |
| Kecepatan v | 20 m/s |
| Energi E (dihitung) | 300 kJ |
| Gaya F, jarak d dan sudut θ | 6.000 N, 50 m, 180° |
| Usaha W (dihitung) | −300 kJ |
Pertanyaan yang sering diajukan
Apa perbedaan antara usaha dan energi?
Usaha adalah energi yang dipindahkan ke atau dari suatu benda oleh gaya yang menggesernya, sedangkan energi adalah yang dimiliki benda. Gaya melakukan usaha yang sama besarnya dengan perubahan energi kinetik yang ditimbulkannya, sehingga keduanya diukur dalam satuan yang sama, yaitu joule.
Mengapa kecepatan dikuadratkan pada energi kinetik?
Usaha yang diperlukan untuk membawa benda dari diam ke kecepatan v adalah gaya kali jarak, dan jarak yang dibutuhkan tumbuh dengan v². Jadi energi tumbuh dengan v², sehingga menggandakan kecepatan membuat energinya menjadi empat kali lipat.
Mengapa sudut mengurangi usaha?
Hanya bagian gaya yang searah dengan gerak yang melakukan usaha, dan bagian itu adalah F cos θ. Pada 60° separuh gaya melakukan usaha, dan pada 90° tidak ada yang melakukannya.
Dalam satuan apa daya diukur?
Daya diukur dalam watt (W). Satu watt adalah satu joule per detik, sehingga 500 J dalam 10 s menghasilkan 50 W. Daya 2,5 kW sama dengan 2.500 W, dan kalkulator menuliskan hasilnya dengan awalan yang sesuai.
Bisakah energi diketik dalam kWh?
Bisa. Satu kilowatt-jam sama dengan 3,6 juta joule (3,6 MJ), sehingga 1 kWh dalam 1 jam setara 1 kW. Kalkulator mengubah kWh dan Wh menjadi joule, dan jam menjadi detik, sebelum menghitung jawabannya.
Mengapa g sama dengan 9,80665 m/s²?
Itu adalah gravitasi standar, yang ditetapkan tepat sebesar 9,80665 m/s² oleh Konferensi Umum tentang Berat dan Ukuran pada 1901. Gravitasi di suatu tempat nyata berbeda sedikit dari nilai itu, sehingga energi potensialnya tepat terhadap bidang acuan, dan bukan nilai mutlak.
Sumber
- Wikipedia (dalam bahasa Inggris): Kinetic energy
- Wikipedia (dalam bahasa Inggris): Potential energy (gravitational potential energy U = mgh)
- Wikipedia (dalam bahasa Inggris): Work (physics), W = Fs cos θ
- Wikipedia (dalam bahasa Inggris): Power (physics), P = dW/dt
Angka dan teks terakhir diperiksa pada Selasa, 10 November 2026.