Energi

Matahari sebagai sumber energi terbesar bagi bumi

Matahari merupakan sumber energi terbesar. Tanpa ada matahari, tidak akan ada kehidupan di muka bumi ini. Sinar matahari diperlukan bagi tumbuhan hijau untuk fotosintesis. Hasil fotosintesis berupa karbohidrat dan oksigen dibutuhkan oleh makhluk hidup lain, termasuk manusia.

Energi dan Bentuknya

Tanpa energi tidak ada kehidupan. Tidak ada cahaya, tidak ada bunyi, dan akhirnya tidak ada makhluk yang hidup.

Tanpa energi tidak akan ada gerak. Sehingga dapat dikatakan energi adalah kemampuan untuk melakukan kerja.Satuan energi dalam Si adalah Joule. Satuan yang lain adalah kalori atau kilo kalori (kkal).

Contoh sumber energi yang lain : batu bara, minyak bumi, makanan, bensin dan sebagainya.

Bentuk-bentuk energi :

1. Energi Mekanik

Energi mekanik adalah energi yang berkaitan dengan gerak atau kemampuan untuk bergerak.

2. Energi kalor

Energi kalor adalah energi yang dihasilkan dari gerak internal partikel-partikel dalam suatu zat.

3. Energi Kimia

Energi Kimia adalah energi yang tersimpan dalam suatu bahan.

Contoh : energi pada makanan, bensin atau solar.

4. Energi Cahaya

Energi Cahaya adalah energi yang  dihasilkan oleh radiasi gelombang elektromagnetik.

Contoh : energi dari sinar matahari atau api.

5. Energi Listrik

Energi listrik adalah energi yang dihasilkan oleh muatan listrik yang bergerak melalui suatu penghantar.

Contoh : Energi listrik digunakan untuk menyalakan lampu.

6. Energi Bunyi

Energi bunyi adalah energi yang dihasilkan oleh getaran udara dari sebuah sumber bunyi.

Contoh : bunyi yang dihasilkan dari loudspeaker

7.Energi Nuklir

Energi nuklir adalah energi yang dihasilkan oleh bahan-bahan radioaktif.

Energi Mekanik
Energi mekanik adalah energi yang berkaitan dengan gerak atau kemampuan untuk bergerak. Ada dua macam energi, yaitu energi kinetik dan energi potensial.

1. Energi Kinetik

Energi kinetik adalah energi yang dimiliki benda karena geraknya atau kelajuannya.
Energi kinetik dirumuskan dengan

EK = ¹/₂ m v²

 

EK = energi kinetik (joule)
m = massa benda (kg)
v = kecepatan (m/s)

Contoh :

Tentukan energi kinetik sepeda motor bermassa 100 kg yang bergerak dengan kelajuan 20 m/s?

Penyelesaian  :

Diketahui : 

m = 100 kg

v = 20 m/s

Ditanyakan : EK=?

Jawab :

EK = ¹/₂ m v² = ¹/₂.100.20² =20000 J = 20 kJ

2. Energi potensial

Energi potensial adalah energi yang dimiliki benda karena keadaan atau kedudukannya.

Contoh : air terjun mengandung energi potensial yang akan bisa digunakan untuk menggerakkan turbin.

Besarnya energi potensial dapat dirumuskan dengan :

EP = m g h

EP = energi potensial (joule)
m = massa benda (kg)
g = percepatan gravitasi (m/s²)

h = ketinggian (m)

Contoh Soal

Benda bermassa 3 kg dinaikkan setinggi 5 meter dari tanah. Jika percepatan gravitasi bumi 10 m/s², berapa besar energi potensial bendanya?

Penyelesaian :

Diketahui :

m = 3 kg

g = 10 m/s²

h = 5 m

Ditanya : EP = ?

Jawab :

EP = m g h = 3. 10. 5 = 150 joule

Perubahan Energi 

Energi listrik baru berguna saat berubah menjadi bentuk energi lain. Misalnya pada lampu terjadi perubahan energi dari energi listrik menjadi energi cahaya. Contoh Perubahan energi yang lain :

1. Energi listrik menjadi energi gerak pada mixer dan kipas angin
2. Energi listrik menjadi energi panas pada setrika dan solder
3. Energi potensial menjadi energi kinetik pada gerak jatuh bebas
4. Energi kimia menjadi energi listrik pada baterai atau aki

setrika listrik mengubah energi listrik menjadi energi panas

kipas angin mengubah energi listrik menjadi energi gerak

Pada ayunan terjadi perubahan energi potensial menjadi kinetik (saat di atas)  dan terjadi perubahan energi kinetik menjadi energi potensial (saat di bawah

Hukum Kekekalan Energi

Dari penjelasan di atas mengenai perubahan energi dapat dituliskan suatu hukum, yaitu hukum kekekalan energi yang berbunyi sebagai berikut.

"Energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan, energi hanya berubah dari satu bentuk ke bentuk yang lain"

Contoh pada gerak jatuh bebas

Benda jatuh bebas

Pada gerak jatuh bebas terjadi perubahan energi potensial menjadi energi kinetik. Energi potensial berkurang, energi kinetik bertambah tetapi energi mekanik tetap. 

Berikut penjelasannya.

Benda mula-mula diam (kecepatan = 0) sehingga energi kinetiknya sama dengan nol.

Selanjutnya benda makin lama-makin cepat (energi kinetik bertambah) dan semakin ke bawah (energi potensial berkurang). Dan saat mencapai tanah mengalami kecepatan maksimal (energi kinetik terbesar) dan ketinggian nol (energi potensialnya  juga nol).

Yang perlu diperhatikan di sini adalah energi mekanik pada tiap posisi bernilai tetap, yang disebut juga sebagai hukum kekekalan energi mekanik.

Referensi :
Kanginan, Marthen. Sains Fisika 1 B untuk Siswa Kelas VII. Jakarta : Erlangga

Foster, Bob. 2004. Eksplorasi Sains Fisika untuk SMP kelas VII. Erlangga : Jakarta

Purwanto, Budi. 2007. Sains Fisika 2 Konsep dan Penerapannya untuk Kelas VIII SMP dan Mts. Solo : Tiga Serangkai

Sumber Foto :

http://rosyidkusrahmadi.files.wordpress.com/2011/01/matahari.png?w=300&h=180h
http://w21.indonetwork.co.id/pdimage/04/1969904_strika.jpg
https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgjIBrb6hKxBEIgWlks9__pgA4OrzhNQhu0Vps9iIKBVayjv2s3GzIe-oKyVtXrv-T4A5wt82rwXPr6hfvC247qmatF109SW7xWq_pktZy_mjZlidFs4A6nsWmHc4C2S9upmwlgI0X8_rSK/s1600/ayun.jpg
http://tokokomputer007.com/wp-content/uploads/2009/10/kipas.jpg

Thanks for reading & sharing Sains Multimedia