Energi Kinetik Rotasi

ABUALFATIH.COM. Hai kawan! Bagaimana turbin dapat menghasilkan energi listrik pada PLTA? Apakah energi kinetik rotasi yang menyebabkan perubahan energi tersebut?

Mungkin inilah alasan kalian mencari artikel ini.

Sebelum membahas tentang perubahan energi yang menyebabkan energi gerak rotasi. Kita simak kembali konsep tentang energi!

Energi adalah kapasitas untuk melakukan pekerjaan atau usaha. Ada banyak jenis energi contohnya energi kinetik, energi potensial, energi panas, energi listrik dan lain sebagainya.

Hukum kekakalan energi menyatakan bahwa energi dapat dirubah, tetapi energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan.

Satua energi dalam Sistem Internasional adalah Joule.

Energi Kinetik Rotasi

Energi kinetik rotasi adalah energi gerak yang disebabkan oleh gerakan rotasi benda. Contoh energi tersebut adalah energi planet mengelilingi matahari.

Contoh energi gerak rotasi yang lain adalah gerakan putaran roda ban mobil. Gerakan putaran turbin pada PLTA juga merupakan contoh energi gerak rotasi. Tidak hanya dalam skala besar energi gerak rotasi dapat terjadi, pada skala molekul dapat kita lihat pergerakan elektron mengelilingi inti atom.

gerakan elektron tersebut juga merupakan gerakan rotasi yang menghasilkan energi gerak rotasi. Jadi, begitu banyak contoh energi gerak rotasi dalam kehidupan sehari-hari yang dapat kita saksikan dan rasakan.

Energi gerak rotasi pada kincir angin PLTA tersebutlah yang nantinya dirubah menjadi energi listrik. begitulah proses perubahan energi pada PLTA.

Dari sekian banyak contoh energi gerak rotasi yang telah dipaparkan, semuanya merupakan contoh energi kinetik.

Nagh, bagaimana menghitung energi kinetik rotasi yang dihasilkan contoh gerak rotasi tersebut.

Menghitung Energi Kinetik Rotasi

Sebelum membahas energi kinetik rotasi, Ayo pahami dulu energi kinetik gerak lurus atau gerak linear.Pada gerak lurus energi kinetik dapat dihitung dengan E_{k}= \frac{1}{2}mv^{2} .

Massa pada gerak linear sepadan dengan momen inersia pada gerak rotasi, sedangkan kecepatan pada gerak lurus sepadan dengan kecepatan sudut pada gerak rotasi. Jika kedua besaran teru dipadankan maka:

Pada gerak turbin PLTA gerak yang terjadi cuma satu yaitu gerak rotasi, nagh beda halnya gerak pada ban mobil.

Energi Kinetik Pada Gerak Menggelinding

Gerak menggelinding merupakan gabungan dua buah gerak, gerak rotasi dan gerak lurus. Contoh gerak menggelinding adalah ban mobil yang berputar yang membuat mobil bergerak. Atau contoh lain Sebuah tabung yang bergerak pada bidang miring.

Bagaimana menghitung energi kinetik pada gerak menggelinding?

Energi pada gerak menggelinding dapat kita tentukan dengan menghitung energi gerak lurusnya dan energi gerak rotasinya. Kemudian menjumlahkan kedua energi tersebut.

Contoh Soal 1

Sebuah roda berputar pada sumbunya dengan kecepatan sudut 10 rad/s. jika roda tersebut berbentuk silinder pejal berjari-jari 20 cm dan bermassa 10 kg. Hitunglah energi kinetik yang dihasilkan dari gerak roda tersebut?

Penyelesaian

Diketahui:

\omega =10 rad/s

R = 20 cm = 0,2 m

M = 10 kg

Ditanya:

EK = ….. Joule?

Jawab:

EK = \frac{1}{2}I\omega^{2}

Momen Inersia benda

I = \frac{1}{2}MR^{2}

I = \frac{1}{2}10.0,2^{2}

I = 0,2 kgm^{2}

Maka

EK = \frac{1}{2}0,2.10^{2}

EK =10 Joule

Contoh Soal 2

Sebuah roda menggelinding dengan kecepatan 6 m/s tanpa slip. Roda tersebut bebrbentuk silinder pejal dengan massa 10 kg dan jari-jari 20 cm. Hitunglah energi kinetik roda tersebut?

Penyelesaian

Diketahui

v = 6 m/s

M = 10 kg

R = 20 cm = 0,2 m

Ditanya

Ek total = …..?

Penyelesaian

Ek = Ek_{Rotasi} + Ek_{Lurus}

Ek = \frac{1}{2}I\omega^{2} + \frac{1}{2}mv^{2}

Ek = \frac{1}{2}\frac{1}{2}MR^{2}(\frac{v}{r})^{2} + \frac{1}{2}mv^{2}

Ek = \frac{1}{2}I\omega^{2} + \frac{1}{2}mv^{2}

Ek = \frac{1}{4}MR^{2}(\frac{v}{r})^{2} + \frac{1}{2}mv^{2}

Ek = \frac{1}{4}Mv^{2} + \frac{1}{2}mv^{2}

Ek = \frac{3}{4}Mv^{2}

Ek = \frac{3}{4}10.6^{2}

Ek = 270 Joule

Demikian pembahasan kita tentang energi pada kinetik rotasi, semoga bermanfaat.