Kata energi berasal dari bahasa Yunani, yaitu ergon yang berarti “kerja”. Jadi, energi didefinisikan sebagai kemampuan untuk melakukan kerja atau usaha.
Energi merupakan sesuatu yang sangat penting dalam kehidupan di alam ini, terutama bagi kehidupan manusia, karena segala sesuatu yang kita lakukan memerlukan energi. Energi di alam ini tersedia dalam berbagai bentuk, misalnya energi kimia, energi listrik, energi kalor, dan energi cahaya.
Energi akan bermanfaat jika terjadi perubahan bentuk dari suatu bentuk energi ke bentuk lain. Sebagai contoh setrika listrik akan bermanfaat jika terjadi perubahan energi listrik menjadi energi kalor.
Satuan usaha/energi : 1 Nm = 1 Joule = 107 erg
Dimensi usaha energi: 1W] = [El = ML2T-2
2…Sumber-sumber Energi
1 ) Energi Hidrolistrik
Energi Hidrolistrik dibangkitkan menggunakan air, energi tersebut
dibangkitkan dengan gerakan air yang memproduksi listrik.
2 ) Energi Angin
Energi Angin adalah aliran udara yang mengandung energi kinetik.
3 ) Energi Gelombang
Energi Gelombang terdiri atas energi potensial dan energi kinetic, adanya
energi gelombang apabila pada permukaan laut dipasang turbin, maka saat air
naik dan saat air turun atau saat air majju dan saat air balik akan menggerakkan
sudut-sudut turbin, kekuatan gelombang tergantung pada perbedaan posisi lembah
gelombang laut.
4 ) Energi Biomass
Energi Biomass dihasilkan oleh fermentasi sisi-sisa tumbuhan atu kotoran
binatang yang ditampung pada bak penampungan, energi ini terdiri atas gas metan
dan alkohol.
5 ) Energi matahari
Energi matahari diperoleh dari matahari, cahaya panas merupakan
komponen dari energi matahari, panas matahari banyak digunakan untuk
mengubah energi dari matahari menjadi energi panas contoh :
a. Memanaskan air
b. Masak makanan
6 ) Energi kayu bakar
Kayu bakar sebagai sumber energi merupakan bagian dari pohon yang
terdiri atas akar, batang, cabang, ranting dan daun, kayu yang dibakar akan
mengubah energi tersebut menjadi energi panas.
7 ) Energi Batubara
Energi terbentuk dari berbagai macam pohon-pohonan pakis raksasa di
daerah tropis yang berawa-rawa luas, setelah berjuta-juta tahun dengan tekanan
yang besar dan suhu yang tinggi tanaman mati tersebut menjadi batubara.
8 ) Energi Panas bumi
Energi Geotermal ini diperoleh dari dalam bumi yang berbentuk panas
bumi, pada umumnya daerah geometal terdapat di ;
a. Dekat gunung berapi
b. Dekat sumber mata air panas
c. Daerah pancaran air panas
9 ) Energi dari bahan radioaktif
Bahan radioaktif adalah bahan-bahan yang dapat dijadikan bahan energi
nuklir, reaksi nuklir dapat menghasilkan panas yang tinggi, dan dapat pula
menjadi pembangkit tenaga listrik.
Beberapa jenis energi di antaranya adalah:
ENERGI POTENSIAL
Energi potensial adalah energi yang ditimbulkan oleh posisi relatif atau konfigurasi objek pada suatu sistem fisik, yang masih tersimpan atau tersembunyi pada benda.
Bentuk energi ini memiliki potensi untuk mengubah keadaan objek-objek lain di sekitarnya, contohnya, konfigurasi atau gerakannya. Contoh sederhana energi ini adalah jika seseorang membawa suatu batu ke atas bukit dan meletakkannya di sana, batu tersebut akan mendapat energi potensial gravitasi. Jika kita meregangkan suatu karet gelang, kita dapat mengatakan bahwa karet gelang tersebu mendapatkan energi potensial elastik.
Berbagai jenis energi dapat dikelompokkan sebagai energi potensial. Setiap bentuk energi ini dihubungkan dengan suatu jenis gaya tertentu yang bekerja terhadap sifat fisik tertentu materi (seperti massa, muatan, elastisitas, suhu, dll).
Energi potensial gravitasi dihubungkan dengan gaya gravitasi yang bekerja terhadap massa benda yang dimiliki benda karena kedudukan atau ketinggiannya ; energi potensial elastik terhadap gaya elastik (gaya elektromagnetik) yang bekerja terhadap elastisitas objek yang berubah bentuk; energi potensial elektrikal dengan gaya coulomb; gaya nuklir kuat atau lemah yang bekerja terhadap muatan elektrik pada objek; energi potensial kimia, dengan potensial kimia pada suatu konfigurasi atomik atau molekular tertentu yang bekerja terhadap struktur atomik atau molekular zat kimia yang membentuk objek; energi potensial termal dengan gaya elektromagnetik yang berhubungan dengan suhu objek.
Gravitasi bumi,merupakan satu bentuk energi potensial
Rumus atau persamaan energi potential :
Ep = m.g.h
keterangan
Ep = energi potensial
m = massa dari benda
g = percepatan gravitasi
h = tinggi benda dari tanah
Contoh Soal:
Buah durian tergantung pada tangkai pohonnya setinggi 8 meter, jika massa durian 2 kg dan percepatan gravitasi 10 N/kg, berapa energi potensial yang dimiliki durian tersebut ?
Penyelesaian :
Diketahui :
h = 8 meter
m = 2 kg
g = 10 N/kg
Ditanyakan : Ep = ……… ?
Jawab :
Ep = m.g.h
Ep = 2 kg. 10 N/kg. 8 m
Ep = 160 Nm
Ep = 160 J
Jadi energi potensial yang dimiliki oleh buah durian adalah 160 joule.
4... Energi Kinetik atau Kinetis
Energi kinetik adalah energi dari suatu benda yang dimiliki karena pengaruh gerakannya. Benda yang bergerak memiliki energi kinetik.
Rumus atau persamaan energi kinetik :
Ek = 1/2.m.v^2
keterangan
Ep = energi kinetik
m = massa dari benda
v = kecepatan dari benda
v^2 = v pangkat 2
Contoh Soal:
Sebuah mobil yang massanya 1000 kg bergerak dengan kecepatan 15 m/s. Berapa energi kinetik yang dimiliki mobil tersebut ?
Penyelesaian :
Diketahui :
m = 1000 kg
v = 15 m/s
Ditanyakan : Ek = ……… ?
Jawab :
Ek = ½ m.v2
Ek = ½ 1000 kg.(15 m/s)2
Ek = ½ 1000 kg.225 m2/s2
Ek = 112500 kg m2/s2
Jadi energi kinetik yang dimiliki oleh mobil tersebut adalah 112500 joule.
5...energi mekanik
Energi mekanik adalah penjumlahan antara energi kinetik dengan energi potensial suatu benda.
Atau secara matematisnya
EM=Ep+Ek
EM=m.g.h+ {(1/2)mv^2}
dengan :
m=massa benda (kg)
g=percepatan grafitasi(m/s^2)
h=ketinggian (m)
v=kecepatan benda (m/s)
Konsep Hukum Kekekalan Energi
Dirimu pasti sangat pasti sering mendengar istilah ini, Hukum Kekekalan Energi (HKE). Tetapi apakah dirimu memahami dengan baik dan benar apa yang dimaksudkan dengan HKE ? apa kaitannya dengan Hukum Kekekalan Energi Mekanik ? jika kebingungan berlanjut, silahkan pelajari materi ini sampai dirimu memahaminya.
Dalam kehidupan kita sehari-hari terdapat banyak jenis energi. Selain energi potensial dan energi kinetik pada benda-benda biasa (skala makroskopis), terdapat juga bentuk energi lain. Ada energi listrik, energi panas, energi litsrik, energi kimia yang tersimpan dalam makanan dan bahan bakar, energi nuklir, dan kawan-kawan…. Pokoknya banyak banget :) setelah muncul teori atom, dikatakan bahwa bentuk energi lain tersebut (energi listrik, energi kimia, dkk) merupakan energi kinetik atau energi potensial pada tingkat atom (pada skala mikroskopis - disebut mikro karena atom tu kecil banget…). cukup sampai di sini ya penjelasannya mengenai energi potensial atau energi kinetik pada tingkat atom… intinya bentuk energi lain tersebut merupakan energi potensial atau energi kinetik pada skala atomik… jika penasaran, bisa request melalui kolom komentar. Nanti akan anda pelajari pada pelajaran fisika di tingkat yang lebih tinggi.
Energi tersebut dapat berubah bentuk dari satu bentuk energi ke bentuk energi lain. Masa sich ? misalnya ketika dirimu menyalakan lampu neon, pada saat yang sama terjadi perubahan energi listrik menjadi energi cahaya. Contoh lain adalah perubahan energi listrik menjadi energi panas (setrika), energi listrik menjadi energi gerak (kipas angin) dll. Proses perubahan bentuk energi ini sebenarnya disebabkan oleh adanya perubahan energi antara energi potensial dan energi kinetik pada tingkat atom. Pada tingkat makroskopis, kita juga bisa menemukan begitu banyak contoh perubahan energi.
Buah mangga yang menggelayut di tangkainya memiliki energi potensial. Pada saat batu dijatuhkan, energi potensialnya berkurang sepanjang lintasan geraknya menuju tanah. Ketika mulai jatuh, energi potensial berkurang karena EP berubah bentuk menjadi Energi kinetik. Pada saat hendak mencapai tanah, energi kinetik menjadi sangat besar, sedangkan EP sangat kecil. Mengapa demikian ? semakin dekat dengan permukaan tanah, jarak buah mangga semakin kecil sehingga EP-nya menjadi kecil. Sebaliknya, semakin mendekati tanah, Energi Kinetik semakin besar karena gerakan mangga makin cepat akibat adanya percepatan gravitasi yang konstan. Ketika tiba di permukaan tanah, energi potensial dan energi kinetik buah mangga hilang, karena h (tinggi) dan v (kecepatan) = 0. ini salah satu contoh…
Perubahan energi biasanya melibatkan perpindahan energi dari satu benda ke benda lainnya. Air pada bendungan memiliki energi potensial dan berubah menjadi energi kinetik ketika air jatuh. Energi kinetik ini dpindahkan ke turbin… selanjutnya energi gerak turbin diubah menjadi energi listrik… luar biasa khan si energi :) ? Energi potensial yang tersimpan pada ketapel yang regangkan, dapat berubah menjadi energi kinetik batu apabila ketapel kita lepas… busur yang melengkung juga memiliki energi potensial. Energi potensial pada busur yang melengkung dapat berubah menjadi energi kinetik anak panah.
Contoh yang disebutkan di atas menunjukkan bahwa pada perpindahan energi selalu disertai dengan adanya usaha. Air melakukan usaha pada turbin, karet ketapel melakukan usaha pada batu, busur melakukan usaha pada anak panah. Hal ini menandakan bahwa usaha selalu dilakukan ketika energi dipindahkan dari satu benda ke benda yang lainnya…
Hal yang luar biasa dalam fisika dan kehidupan kita sehari-hari adalah ketika energi dipindahkan atau diubah dari satu bentuk ke bentuk yang lain, ternyata tidak ada energi yang hilang bin lenyap dalam setiap proses tersebut… ini adalah hukum kekekalan energi, sebuah prinsip yang penting dalam ilmu fisika. Hukum kekekalan energi dapat kita nyatakan sebagai berikut :
Energi dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk lain dan dipindahkan dari satu benda ke benda yang lain tetapi jumlahnya selalu tetap. Jadi energi total tidak berkurang dan juga tidak berkecambah bertambah.
Sering-sering kunjungi blog mahasiswa indonesia yangbanyak ilmunya:)
Tidak ada komentar:
Posting Komentar