PENGERTIAN ENERGI DAN BENTUK ENERGI
Bismillahirrahmanirrahiim
Selamat datang di Situs IPA MTs
Pernahkah kalian memperhatikan diri kalian sendiri, kenapa kalian dapat bergerak, berpikir, belajar. Orang tua kalian dapat bekerja dari pagi sampai sore bahkan malam sehingga mampu menafkahi kalian yang kadang kalian selalu meminta banyak hal. Pernahkah juga kalian memperhatikan sekitar kalian, kenapa kendaraan dapat bergerak, nyamuk dapat terbang atau tumbuhan dapat bertambah tinggi.
Jika kalian belum memperhatikan maka mulai sekarang biasakan memperhatikan diri, orang lain dan lingkungan karena kalian akan mendaptkan banyak pengetahuan dan informasi juga ilmu yang bermanfaat bagi diri, keluarga, tetangga dan lingkungan kalian. Namun, jika kalian sudah memperhatikan, maka kalian akan mengetahui bahwa semua itu dapat bergerak, tumbuh, dan terpelihara karena ada energi yang membuat kalian dapat bergerak, berpikir, belajar dan kendaraan yang kalian naiki dapat bergerak. Bayangkan bila kalian atau kendaraan kalian tidak memiliki energi apa yang akan terjadi. Yups There is no life.
Artikel kali ini akan membahas tentang energi. Cakupan pembahasannya mengenai pengertian energi dan bentuk energi disertai contoh soal. So, baca dengan santai, tenang dan sampai selesai agar kalian tidak gagal paham. Selain itu, bila kalian memperoleh manfaat dari artikel-artikel di blog IPA MTs ini, silahkan kalian bagikan ke media sosial kalian agar teman, saudara dan orang lain mendapatkan manfaat juga. Kalian menyalin artikel-artikel juga tidak apa-apa, yang penting sama-sama memberikan manfaat yang baik.
Ilmu dan Pengetahuan Hak Bagi Siapa Saja.
Jika kalian ingin mendapatkan artikel terbaru dari situs IPA MTs, kalian dapat berlangganan dengan subscribe ke situs IPA MTs melalui email kalian. Gratis ko... Jika kalian sudah subscribe dan verifikasi maka tiap situs IPA MTs menerbitkan artikel terbaru, kalian akan mendapatkan pemberitahuan di email kalian. Simple and easy.
Pengertian Energi
Energi menurut KBBI (Kamus Besar Bahasa Indonesia) merupakan kemampuan untuk melakukan kerja, atau daya (kekuatan) untuk melakukan berbagai proses kegiatan. Adapun pengertian energi dalam fisika adalah kemampuan untuk melakukan usaha atau melakukan perubahan. Jadi energi itu merupakan kemampuan atau daya untuk melakukan kerja atau usaha sehingga dengan kerja atau usaha tersebut menimbukan perubahan. Contohnya, seperti pada gambar di atas. Seorang anak sedang menggunting kertas. Anak tersebut dapat melakukan aktivitas menggunting karena dia memiliki energi. so, kalian dapat bergerak karena dalam tubuh kalian terdapat energi yang dihasilkan dari proses metabolisme tubuh, dan dengan bergerak tersebut, kalian dapat berpindah dari satu tempat ke tempat lain. Perpindahan tempat itu dinamakan perubahan.
Energi berfungsi untuk memberikan kekuatan kepada mahluk agar dapat beraktivitas dan juga untuk memelihara kondisi tubuhnya. Energi dikenal dengan panas karena diperoleh dari hasil pembakaran. Contoh tubuh kalian mendapatkan energi karena terjadi pembakaran glukosa oleh oksigen, proses ini disebut metebolisme. Motor atau mobil yang mendapatkan energi dari pembakaran bahan bakar dengan percikan api yang dihasilkan dari busi. Energi termasuk besaran skalar. Besaran skalar adalah besaran yang memiliki satuan tetapi tidak memiliki arah. Satuan energi adalah Joule (J) atau kalori (kal). 1 Joule bernilai sama dengan 0,24 kalori atau 1 kal = 4.2 Joule. Energi juga termasuk besaran turunan karena diturunkan dari besaran-besaran pokok seperti massa, jarak dan waktu. Baca selengkapnya mengenai besaran pokok dan turunan di artikel Besaran Pokok dan Turunan Beserta Konversi Satuan
Bentuk Energi
Energi banyak macam atau bentuknya. Bentuk energi dapat berdasarkan posisi benda, gerak benda, proses pembentukan energi dan lain-lain. Bentuk-bentuk energi antara lain :
A. Energi Potensial
Energi potensial merupakan energi yang dihasilkan karena posisi, letak atau kedudukan suatu benda. Semakin tinggi letak suatu benda maka energi yang akan dihasilkannya akan semakin besar.
Cara membuktikan energi potensial salah satunya dapat kalian lakukan dengan cara ambil batu atau bolpoin lalu kalian angkat sejauh 30 cm dari lantai atau meja kemudian lepaskan dan perhatikan bunyi yang dihasilkan dari benturan batu atau bolpoin dengan lantai atau meja. Setelah itu kalian ambil kembali batu atau bolpoin kemudian angkat sejauh 60 cm dan lepaskan kembali lalu kalian bandingkan suara yang dihasilkan, lebih keras mana antara batu atau bolpoin yang dilepaskan dari ketinggian 30 cm dengan 60 cm. Jika kalian perhatikan maka benturan batu atau bolpin dengan lantai atau meja dari ketinggian 60 cm lebih keras dari ketinggian 30 cm. Hal tersebut membuktikan bahwa benda yang letaknya lebih tinggi akan menghasilkan energi potensial yang lebih besar. Jadi hendaknya kalian berhati-hati ketika berada di ketinggian karena energi potensial yang akan dihasilkan akan semakin besar.
Energi potensial dipengaruh oleh ketinggian benda. Selain itu, dipengaruhi juga oleh massa benda tersebut. Hal ini sesuai dengan rumus energi potensial yaitu :
- Ep = m.g.h
- m = Ep / (g.h)
- h = Ep / (m.g)
Keterangan :
- Ep adalah energi potensial dengan satuan Joule (J)
- m adalah massa benda dengan satuan Kilogram (Kg)
- g adalah percepatan gravitasi dengan satuan m/s², besarnya 9,8 m/s² atau 10 9,8 m/s²
- h adalah letak atau ketinggian benda dengan satuan meter (m)
Berikut contoh soal yang berkaitan dengan energi potensial.
Pertanyaan :
- Seorang siswa menaiki sebuah pohon. Bila bobot badan siswa tersebut adalah 32 Kg dan dia manaiki pohon setinggi 3 meter , maka energi potensial yang dimiliki siswa tersebut adalah....
Pembahasan :
Diketahui :
- m = 32 Kg
- h = 3 meter
- g = 10 m/s²
Ditanyakan :
- Ep = ....?
Jawaban :
- Ep = m x g x h
- Ep = 32 Kg x 10 m/s² x 3 m
- Ep = 960 Joule
Ada dua macam energi potensial yaitu energi potensial gravitasi bumi dan energi potensial elastisitas. Energi potensial gravitasi bumi merupakan energi yang dimiliki benda karena letaknya di permukaan bumi, semakin tinggi letaknya dari permukaan bumi semakin besar energi potensial yang dimilikinya. Energi potensial elastisitas merupakan energi yang terdapat pada benda yang diregangkan (memiliki kemampuan elastistas atau kembali ke bentuk semula) seperti karet dan otot. Semakin diregangkan maka energi potensial yang dimiliki semakin besar.
B. Energi Kinetik
 |
| Energi kinetik pada mobil yang bergerak |
Energi kinetik merupakan energi yang dihasilkan karena benda tersebut bergerak. Ketika benda bergerak maka benda tersebut akan memiliki kecepatan geraknya. Seperti gambar di atas, ada mobil yang melaju kencang, maka mobil tersebut memiliki energi kinetik yang besar. Jadi, Semakin cepat benda bergerak maka semakin besar energi kinetik yang akan dihasilkannya. Jadi energi kinetik sangat dipengaruhi oleh kecepatan benda bergerak.
Bagaimana membuktikan energi kinetik suatu benda ? mudah saja. Kalian ambil batu lalu lemparkan ke tembok, tidak boleh ke teman kalian ya, dengan lemparan lemah kemudian lempar lagi dengan lemparan yang kencang dengan jarak kalian ke tembok sama kemudian perhatikan suara benturan yang dihasilkan dari dua lemparan tadi. Mana suara benturan yang lebih keras? tentunya lemparan yang kencang. Benar kan?
Nah, kalian sudah mengetahui bahwa kecepatan benda bergerak akan menghasilkan energi kinetik, Sebaiknya kalian ketika mengendarai kendaraan lebih berhati-hati dan jangan mengebut seenaknya karena ketika kalian mengendari kendaraan dengan kencang kalian memiliki energi kinetik yang besar. Dampaknya bila kalian bertabrakan maka akan menimbulkan kerusakan yang berat baik kendaraan kalian maupun diri kalian sendiri. So, bijaksanalah dalam mengendarai kendaraan agar kalian dapat menjaga keselamatan diri sendiri dan orang lain.
Model matematika dari energi kinetik dapat kalian lihat di bawah ini.
- Ek = ½ x m x v²
- m = 2Ek / v²
- v = √2Ek / m
Keterangan :
- Ek adalah energi kinetik dengan satuan Joule (J)
- m adalah massa benda dengan satuan Kilogram (Kg)
- v adalah kecepatan benda bergerak dengan satuan m/s
Berikut adalah contoh soal tentang energi kinetik :
Pertanyaan :
- Sebuah mobil bermassa 1540 Kg bergerak melaju di jalan bebas hambatan dengan kecepatan 72 Km/Jam. Energi kinetik yang dimiliki mobil tersebut adalah....
Pembahasan :
Diketahui :
- m = 1540 Kg
- v = 72 Km/Jam
- v = 72000 m / 3600 s
- v = 20 m/s
Ditanyakan :
- Ek = .... Joule ?
Jawaban :
- Ek = ½ x 1540 Kg x 20² m²/s²
- Ek = 770 Kg x 20 m/s x 20 m/s
- Ek = 308.000 Joule = 308 KJ
- Energi kinetik mobil tersebut adalah 308 Kilojoule (KJ)
C. Energi Mekanik
Energi mekanik merupakan jumlah dari energi potensial dan energi kinetik. Berdasarkan pengertian dari energi mekanik tersebut dapat diketahui bahwa energi kinetik dipengaruhi oleh dua faktor yaitu letak benda dan gerak benda.
Kalian pernah lihat buah mangga jatuh? hmm, pasti pernah bahkan mungkin sekalian diambil..hehe. Sebaiknya kalian ketika ingin mengambil sesuatu milik orang lain walaupun itu tidak terpakai, kalian ijin terlebih dahulu kepada pemiliknya. OK.
Ketika buah mangga jatuh dari pohon maka mangga tersebut akan memiliki energi potensial karena letaknya sekaligus memiliki energi kinetik jika mangga tersebut bergerak jatuh ke tanah. Saat mangga tersebut masih menempel di pohonnya, maka energi potensial yang dimiliki mangga tersebut maksimal (terbesar) dan energi kinetiknya minimum (terkecil). Ketika jatuh mangga tersebut semakin mendekati tanah maka energi potensialnya semakin kecil sedangkan energi kinetiknya semakin besar. Saat sampai ke tanah maka energi potensialnya sama dengan nol atau minimum. Adapun energi kinetik buah mangga sesaat sebelum sampai ke tanah bernilai maksimal (terbesar).
Energi mekanik dapat dirumuskan sebagai berikut :
- Em = Ep + Ek
Keterangan :
- Em adalah energi mekanik dengan satuan Joule
- Ep adalah energi potensial dengan satuan Joule
- Ek adalah energi kinetik dengan satuan Joule
Pada energi mekanik berlaku hukum kekekalan energi mekanik yang menyatakan bahwa energi yang dimiliki suatu sistem yang terisolasi selalu konstan. Persamaan hukum kekekalan energi mekanik ditulis sebagai berikut :
- Em₁ = Em₂
- Ek₁ + Ep₁ = Ek₂ + Ep₂
- ½ m(v₁)² + mgh₁ = ½ m(v₂)² + mgh₂
Bentuk energi lainnya antara lain :
- Energi listrik yang dihasilkan dari listrik seperti petir
- Energi panas yang dihasilkan dari pembakaran atau matahari
- Energi kimia yang berasal dari zat-zat kimia seperti energi dalam tubuh atau batu baterai
- Energi air yang berasal dari arus air
- Energi angin yang berasal dari angin di lingkungan
Bentuk-bentuk energi tersebut dihasilkan oleh suatu sumber energi. Sumber energi dikelompokkan menjadi dua jenis yaitu sumber energi yang dapat diperbaharui atau disebut sumber energi terbarukan, dan sumber energi yang tidak dapat diperbaharui atau dikenal dengan sumber energi tak terbarukan. Baca lebih lanjut tentang kelompok sumber energi tersebut di artikel Memahami Sumber Energi Tak Terbarukan dan Terbarukan
Penutup
Sekian artikel mengenai pengertian energi dan bentuk energi. Mudah-mudahan dapat menambah pengetahuan dan nilai-nilai positif dari isi artikel ini. Teruslah belajar dan mengerjakan apa yang sudah kalian pelajari. Kalian dapat membagikan artikel ini melalui ikon berbagi di bawah artikel ini.
Bagikan artikel ;