Usaha dan Energi

Ilustrasi Gambar

Dimensi Faktual

Pesawat yang diterbangkan termasuk salah satu contoh penerapan dari energi kinetik. Pesawat ini memiliki sejumlah energi kinetik karena bergerak atau terbang dari satu tempat ke tempat lainnya yang letaknya jauh. Mulanya pesawat bergerak pada lintasan lurus di lapangan terbang hingga pesawat memiliki energi yang cukup untuk terbang ke udara.

Dimensi Konseptual

Energi kinetis atau energi gerak adalah energi yang dimiliki oleh sebuah benda karena gerakannya. Energi kinetis sebuah benda didefinisikan sebagai usaha yang dibutuhkan untuk menggerakkan sebuah benda dengan massa tertentu dari keadaan diam hingga mencapai kecepatan tertentu. Energi gerak atau energi kinetik dikateregorikan dalam dua jenis yaitu energi kinetik translasi serta energi kinetik rotasi.

Energi Kinetik Translasi

Daya kinetik translasi adalah satu energi yang terdapat atau dipunyai oleh satu benda yang tengah mengalami gerak garis lurus.

Energi Kinetik Rotasi

Pemahaman energi kinetik rotasi adalah satu energi yang terdapat dalam satu objek yang tengah berputar-putar.

Energi kinetik suatu objek relatif terhadap objek diam dan bergerak pada lingkungan terdekatnya. Energi kinetik bisa ditransfer dari satu objek bergerak ke yang lain, katakan, dalam tumbukan.

Dimensi Prosedural

Turbin gas dipasang ada sayap pesawat terbang untuk menghasilkan daya dorong turbin gas harus ringan. Daya besar dan tingkat keberhasilan selama beroperasi harus 100%. Yang mempengaruhi pesawat unutk terbang adalah gaya-gaya aerodinamis yang mengenainya yaitu, gaya angkat (lift), gaya hambat (drag), gaya berat (grafitasi), dan gaya dorong (trust). Gaya dorong pesawat ke depan didapat dari baling-baling yang berputar pada ujung pesawat. Sedangkan gaya hambat merupakan pergesekan pesawat udara dengan angin. Karena pesawat udara mempunyai massa, maka gaya grafitasi akan membawa pesawat kebawah, untuk itulah gaya angkat diperlukan. Gaya angkat dihasilkan dari sayap pesawat udara.

Sayap pesawat udara ini yang memegang peranan kunci untuk mengkat badan pesawat. Penampang sayap ini biasanya disebut "aerofoil" Selama penerbangan udara mengalir ke atas dan bawah sayap. Udara yang mengalir diatas sayap lebih cepat dari udara yang mengalir dibawah sayap, sehingga tekanan udara diatas pesawat lebih rendah. Disaat yang bersamaan udara dibawah sayap dibelokan kebawah, sehingga terjadi gaya angkat (udara yang terdorong kebawah akan mendorong sayap keatas- gaya aksi reaksi). Gaya dorong terhadap sayap dan tekanan udara yang rendah diatas sayap inilah yang di butuhkan untuk pesawat terbang di udara.

Pada dasarnya, prinsip kerja dari semua engine pesawat sama. Yaitu memanfaatkan energi pembakaran antara campuran bahan bakar dengan udara yang menghasilkan expansion gas yang terjadi di dalam ruang bakar cc (combustion chamber). Dinamakan turbojet engine karena mesin ini menggunakan turbin dalam membangkitkan tenaga, dan jet yang artinya semburan/ pancaran. Yaitu semburan hasil pembakaran di dalam cc keluar menuju turbin dan memutar turbin, lalu turbin memutar compressor dan menggerakkan komponen engine lainnya. Sehingga pesawat memiliki energi kinetik yang cukup untuk terbang.

Dimensi Metakognitif

Ada beberapa contoh energi kinetik yang bisa kita jumpai sehari-hari, seperti berikut ini:

1. Kendaraan bergerak

Salah satu penerapan energi kinetik yang sangat sering kita jumpai setiap hari adalah kendaraan yang bergerak. Karena gerakan kendaraan ini yang cenderung bergerak secara lurus, maka gerakan benda ini bisa dikategorikan sebagai salah satu contoh energi kinetik translasi.

2. Bola menggelinding

Jika Anda menjumpai bola yang menggelinding di lantai ataupun bola jatuh dari meja, maka bola tersebut memiliki sejumlah energi kinetik karena pergerakannya dari suatu tempat ke tempat lainnya.

3. Orang berenang

Seseorang yang sedang berenang juga memiliki energi kinetik dengan jumlah tertentu karena ia sedang melakukan pergerakan dari suatu tempat ke tempat lainnya.

4. Air mengalir

Contoh penerapan energi kinetik lainnya terdapat pada air mengalir yang ada di sungai maupun air terjun yang terjatuh hingga ketinggian tertentu. Air yang bergerak atau mengalir juga memiliki kecepatan dan massa tertentu yang menjadi syarat terjadinya energi kinetik itu sendiri.

5. Elektron bergerak mengelilingi inti

Aplikasi dari energi kinetik lainnya adalah pergerakan elektron yang mengelilingi inti. Elektron yang bergerak dengan mengelilingi inti ini memiliki kecepatan dan massa tertentu sehingga memiliki sebuah energi kinetik.