Hukum Kekekalan Energi Semua energi yang berada di alam ini merupakan bentuk perubahan dari energi yang lain. Manusia memperoleh energi dengan memakan makanan yang berasal dari hewan atau tumbuhan. Namun, tumbuhan bukanlah sumber energi. Tumbuhan mengubah energi dari cahaya matahari menjadi energi kimia yang tersimpan dalam makanan melalui proses fotosintesis. Energi mekanik adalah energi yang dimiliki benda karena sifat geraknya. Energi mekanik terdiri dari energi potensial dan energi kinetik. Energi potensial adalah energi yang dimiliki benda karena posisinya terhadap suatu acuan. Contohnya adalah sebutir kelapa yang ada di atas pohon. Jika diberi gaya, maka buah kelapa itu akan jatuh. Kelapa yang jatuh memiliki energi.dengan kata lain, kelapa dapat melakukan kerja. Apabila kita berdiri di bawah pohon kelapa, kepala kita akan terasa sakit ketika tertimpa kelapa yang jatuh, sedangkan kelapa yang tergeletak di tanah tidak dapat melakukan kerja. Energi potensial akan bertambah besar ketika letak benda terhadap titik acuan semakin besar. Kelapa yang ada di cabang rendah energi potensialnya lebih rendah daripada kelapa yang terletak di cabang yang tinggi. Kelapa memiliki energi potensial karena adanya pengaruh gaya gravitasi bumi. Oleh karena itu, energi ini disebut energi potensial gravitasi. Jadi, energi potensial gravitasi adalah energi yang dimiliki benda karena ketinggiannya terhadap suatu bidang datar sebagai acuan, misalnya lantai atau tanah. Makin tinggi letak benda terhadap titik acuan, maka energi potensialnya semakin besar. Persamaannya :  Ep = energi potensial gravitasi (J) m = massa benda (kg) g = percepatan gravitasi (N/kg) h = ketinggian benda (m) Karet ketapel yang kita regangkan juga memiliki energi potensial. Karet ketapel dapat melontarkan batu karena adanya energi potensial pada karet yang diregangkan. Demikian juga busur yang ditarik oleh pemanah dapat menggerakan anak panah, karena terdapat energi potensial pada busur yang diregangkan. Contoh lain adaah pegas yang ditekan atau diregangkan. Energi potensial pada tiga contoh ini disebut senergi potensial elastik. Energi kinetik adalah energi yang dimiliki benda karena geraknya. Makin besar kecepatan benda bergerak, maka energi kinetiknya juga akan semakin besar. kembali pada contoh di atas, kelapa yang terletak di atas pohon memiliki energi potensial yang besar. Namun, saat kelapa tersebut jatuh ke tanah, energi potensialnya semakin berkurang dan energi kinetiknya bertambah. Energi dari gerakan itulah yang membuat seseorang merasa sakit apabila tertimpa hantaman kelapa yang jatuh dari pohonnya. Energi kinetik dirumuskan sebagai : Ek = energi kinetik (J) m = massa benda (kg) v = kecepatan benda (m/s)
Hukum kekekalan energi mengatakan bahwa Energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan. Energi dapat berubah dari satu bentuk ke bentuk lain. Berdasarkan hukum tersebut, dapat disimpulkan bahwa pada peristiwa jatuhnya buah kelapa, energi berubah bentu dari energi potensial menjadi energi kinetik. Energi potensial tidak hilang begitu saja. Namun, berubah sedikit demi sedkit sampai akhirnya menjadi energi kinetik semua. Pada perubahan tersebut, jumlah energi potensial dan kinetik pada kelapa akan sama setiap saat. Dengan kata lain, energi mekanik pada batu akan selalu tetap. Inilah yang disebut dengan hukum kekekalan energi mekanik. Persamaannya: E = energi mekanik (J) Ep = energi potensial (J) Ek = energi kinetik (J) Hukum kekekalan energi mekanik berlaku apabila tidak ada gaya yang bekerja pada benda. Gaya yang dimaksud adalah gaya gesekan dan hambatan udara. Apabila kedua gaya tersebut dihitung, maka akan menambah atau mengurangi energi mekanik. Sumber : Buku Fisika SMP kelas 8 Materi lebih lengkap klik disini Untuk evaluasi dapat di klik di link berikut ini http://www.classmarker.com NB : Untuk Pak Sabar username anda adalah sabar599 dengan password rahasia. Ketika sebuah kelapa jatuh dari pohonnya, maka buah kelapa tersebut akan mengalami perubahan bentuk energi, dari energi potensial menjadi energi kinetik. Saat masih berada di pohon, tentunya kelapa memiliki ketinggian terhadap permukaan tanah, sehingga buah kelapa memiliki energi potensial. Jika kemudian buah kelapa jatuh menuju permukaan tanah, maka tentunya buah kelapa akan memiliki kecepatan, sehingga sesaat sebelum menyentuh tanah buah kelapa memiliki energi kinetik.
A. Pilihan Ganda Pilihlah salah satu jawaban yang paling tepat! 1. Sebagian besar energi yang kita gunakan berasal dari…. A. matahari B. tanah C. laut D. angin 2. Perhatikan gambar berikut ini! Besarnya usaha yang dikerjakan pada balok adalah ... A. 3 Joule B. 8 Joule C. 16 Joule D. 48 Joule 3. Benda bermassa 4 kg bergerak pada suatu bidang datar yang kasar dengan kecepatan 6 m/s. Akibat gaya gesekan maka benda berhenti pada jarak 3 m, tentukan usaha yang dilakukan oleh gaya gesekan untuk menghentikan mobil tersebut! A. 144 joule B. 72 joule C. 36 joule D. 24 joule 4. Perhatikan gambar pesawat di bawah ini! Mixer digunakan pada proses pembuatan kue. Alat ini mengubah energi listrik menjadi... A. energi kalor B. energi bunyi C. energi kinetik D. energi kimia 5. Energi listrik yang dihasilkan oleh batu baterai berasal dari … A. energi mekanik B. energi kimia C. energi radiasi D. energi potensial 6. Bahan bakar yang paling banyak digunakan sebagai sumber energi di dunia adalah…. A. minyak bumi B. batubara C. gas alam D. biogas 7. Bensin dihasilkan dengan cara menyuling bahan bakar fosil, yaitu…. A. gas alam B. batu bara C. minyak bumi D. panas bumi 8. Panas matahari, biomassa, panas bumi, angin, dan tenaga air merupakan sumber energi yang terbaharui. Mereka semua disebut energi terbaharui karena mereka…. A. dapat diubah langsung menjadi panas dan listrik B. dapat diganti ulang oleh alam dalam waktu singkat C. tidak menghasilkan polusi udara D. mudah diperoleh 9. Dalam tenaga nuklir, atom uranium…. A. dicampur dan menghasilkan energi panas B. dibelah dan menghasilkan energi panas C. dibakar dan menghasilkan energi panas D. dibelah dan menghasilkan elektron 10. Aktivitas manusia berikut ini yang paling banyak menyebabkan pemanasan global adalah…. A. menebang pohon B. menggunakan bahan bakar fosil C. pembangunan gedung-gedung bertingkat D. penambangan batubara 11. Sumber energi yang dipancarkan matahari adalah reaksi….. A. uranium dengan neutron B. hidrogen dengan netron C. fisi atom Hidrogen D. fusi atom Hidrogen 12. Bagian reaktor atom yang berfungsi memperlambat energi hasil fisi adalah…. A. moderator B. batang pengendali C. perisai radiasi D. teras reaktor 13. Pembakaran bahan bakar fosil telah meningkatkan kandungan gas karbon dioksida dan gas-gas lainnya di atmosfir. Pengaruh apa yang mungkin terjadi jika jumlah gas karbon dioksida bertambah seperti yang dialami planet kita ? A. Meningkatnya hujan asam dan meningkatnya lapisan ozon B. Meningkatnya efek rumah kaca dan menurunnya kelembaban relatif udara C. Meningkatnya efek rumah kaca dan meningkatnya hujan asam D. Meningkatnya lapisan ozon dan meningkatnya pemanasan global 14. Pada sebuah lampu pijar tertulis 60 W, 220 Volt, lampu tersebut dipasang pada tegangan 110 Volt selama 30 menit maka daya lampu dan energi yang timbul adalah.... A. 15 watt 27 kJ B. 20 watt 36 kJ C. 25 watt 45 kJ D. 30 watt 54 kJ 15. Sebuah rumah memakai 4 lampu 20 watt, 2 lampu 60 watt dan TV 60 watt. Setiap harinya dinyalakan rata-rata 8 jam. Jika energi listrik setiap kWh-nya Rp 115. Berapakah biaya yang harus dibayar selama 1 bulan (30 hari)? A. Rp. 2080,- B. Rp. 3360,- C. Rp. 6240,- D. Rp. 7800,- B. Uraian Selesaikanlah soal-soal di bawah secara singkat dan benar! 1. Seorang kuli memanggul sekarung beras sejauh 10 meter, apakah orang tersebut melakukan usaha terhadap beras? Jelaskan ! 2. Hukum Kekekalan Energi menyatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan, energi hanya dapat berubah dari suatu bentuk ke bentuk energi yang lain. Buktikan kebenaran pernyataan ini ! 3. (a) Jelaskan bagaimana perubahan energi yang terjadi ketika sebutir buah kelapa jatuh dari pohonnya menuju ke tanah! (b) Ketika buah kelapa tersebut sampai di tanah, apakah energi mekaniknya hilang ? Jika tidak, kemana energi 4. Mengapa lebih mudah memanjat bukit melalui jalan yang lintasannya berliku-liku daripada jalan yang menanjak lurus ke atas? Jelaskan ! 5. Bagaimanakah proses terjadinya konversi energi air menjadi energi listrik sehingga dapat dimanfaatkan ? Jelaskan 6. Bagaimanakah proses terjadinya konversi energi matahari menjadi energi listrik? Jelaskan ! 7. Mengapa sekarang digalakkan penggunaan sumber-sumber energi alternatif ? Jelaskan alasannya ! Kunci Jawaban A. Pilihan Ganda 1 = A , matahari 2 = D, 48 Joule 3 = D, 24 joule 4 = C , energi kinetik 5 = B, energi kimia 6 = A, minyak bumi 7 = C, minyak bumi 8 = B, dapat diganti ulang oleh alam dalam waktu singkat 9 = B, dibelah dan menghasilkan energi panas 10 = B, menggunakan bahan bakar fosil 11 = D, fusi atom Hidrogen 12 = A, moderator 13 = C, meningkatnya efek rumah kaca dan meningkatnya hujan asam 14 = A, 15 watt 27 kJ 15 = C , Rp. 6240,- B. Uraian 1 Tidak, karena beras tidak mengalami perpindahan terhadap orang tersebut. 2 Contoh, sebuah batu baterai memiliki energi kimia. Ketika baterai ini digunakan untuk menyalakan senter, maka energi akan habis dan berubah menjadi energi cahaya. 3 (a) Buah kelapa yang berada di pohonnya memiliki energi potensial gravitasi. Ketika buah itu jatuh energi potensialnya berkurang seiring dengan perubahan ketinggiannya, energi potensial ini berubah menjadi energi kinetik. Pada saat tepat menyentuh tanah energi potensial gravitasinya menjadi nol dan semuanya berubah menjadi energi kinetik. (b) Tidak, energi mekaniknya berubah menjadi energi lain, yaitu energi panas dan bunyi. 4 Gaya yang dikeluarkan ketika berjalan di lintasan yang menanjak lurus lebih besar dibandingkan dengan gaya yang yang dikeluarkan pada lintasan yang berliku. 5 Energi kinetik yang dimiliki air diubah menjadi energi mekanik oleh turbin. Energi mekanik ini selanjutnya digunakan untuk menggerakkan generator untuk menghasilkan energi listrik. 6 Energi matahari diubah menjadi energi listrik dengan menggunakan alat pembangkit listrik tenaga matahari (Solar power plants), alat ini tidak langsung mengubah sinar matahari menjadi listrik melainkan energi panas dari matahari dikumpulkan terlebih dahulu oleh alat pengumpul panas untuk memanaskan fluida. Selanjutnya fluida yang sudah dipanaskan ini akan menghasilkan uap untuk menghidupkan generator, generator inilah yang menghasilkan listrik. 7 Karena persedian energi terbaharui semakin berkurang, disamping itu hasil pembakaran dari bahan bakar fosil menimbulkan dampak yang kurang baik bagi kehidupan di Bumi, yaitu pencemaran dan pemanasan global. 8 Untuk menghemat energi listrik di rumah diperlukan suatu metoda pengaturan pemakaian tenaga listrik. Contoh agar penggunaan energi untuk penerangan bisa hemat, maka sebaiknya : a. Menggunakan lampu hemat energi. b. Menghidupkan lampu hanya pada saat diperlukan saja. c. Mewarnai dinding, lantai, dan langit-langit dengan warna terang, sehinga tidak membutuhkan penerangan yang berlebihan. d. Memasang lampu penerangan dalam jarak yang tepat dengan obyek yang akan diterangi. Ketika sebuah kelapa jatuh dari pohonnya, maka buah kelapa tersebut akan mengalami perubahan bentuk energi, dari energi potensial menjadi energi kinetik. Saat masih berada di pohon, tentunya kelapa memiliki ketinggian terhadap permukaan tanah, sehingga buah kelapa memiliki energi potensial. Jika kemudian buah kelapa jatuh menuju permukaan tanah, maka tentunya buah kelapa akan memiliki kecepatan, sehingga sesaat sebelum menyentuh tanah buah kelapa memiliki energi kinetik. Ilustrasi perubahan energi. Foto: iStockSemua makhluk hidup memerlukan energi untuk bergerak. Manusia, hewan, dan tumbuhan juga memerlukan energi untuk dapat tumbuh dan berkembang. Sumber energi tersebut bisa diperoleh dari makanan yang dikonsumsi setiap hari. Mengutip buku Cerdas Belajar Kimia oleh Nana Sutresna, secara sederhana, energi didefinisikan sebagai kemampuan untuk melakukan kerja. Energi yang dimiliki benda dapat berupa energi otot, energi kimia, energi angin, energi kalor, dan bentuk-bentuk energi lainnya. Energi tidak memiliki massa, tidak dapat diamati, dan tidak dapat diukur secara langsung. Namun, manusia dan makhluk hidup lainnya dapat merasakan perubahannya. Suatu bentuk energi dapat diubah menjadi bentuk energi yang lain. Dengan begitu, energi dapat digunakan untuk kebutuhan sehari-hari. Lantas, bagaimanakah perubahan energi terjadi? Simak penjelasannya dalam ulasan berikut. Bagaimanakah Perubahan Energi Terjadi?Ilustrasi perubahan energi. Foto: iStockMenurut hukum kekekalan energi, energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan. Akan tetapi, energi dapat berubah dari satu bentuk ke bentuk yang lain. Peristiwa perubahan energi disertai dengan perpindahan energi. Oleh sebab itu, jumlah keseluruhan energi setelah terjadi perubahan sama dengan jumlah energi keseluruhan energi sebelum terjadi perubahan. Energi dapat menyebabkan perubahan pada benda atau lingkungan. Perubahan energi yang dimaksud dapat terjadi dengan berbagai cara, di antaranya sebagai berikut. 1. Perubahan energi listrik menjadi energi gerak Energi listrik dapat diubah menjadi energi gerak. Mengutip buku Seri Sains: Energi oleh Taufiq Hidayat, S.T., alat yang mengubah energi listrik menjadi energi gerak umumnya menggunakan motor listrik. Jika dihubungkan dengan sumber listrik, motor listrik tersebut dapat menciptakan kemampuan putar yang dapat menggerakkan poros. Apabila poros dihubungkan dengan suatu mesin, mesin itu dapat berguna untuk melakukan banyak hal. Contoh perubahan energi listrik menjadi energi gerak, antara lain kipas angin, blender, mixer, mesin jahit, lift, eskalator, dan lain-lain. 2. Perubahan energi listrik menjadi energi bunyi Selain untuk menggerakkan benda, energi listrik juga mengalami perubahan menjadi energi bunyi. Misalnya, pada tape recorder, sirine, televisi, dan amplifier. Pada radio, energi listrik dimanfaatkan untuk mengubah gelombang elektromagnetik yang ditangkap oleh antena radio menjadi bunyi. Energi bunyi yang dihasilkan lalu diperkuat dan dikeluarkan melalui speaker. 3. Perubahan energi listrik menjadi energi panas Ilustrasi perubahan energi listrik menjadi energi panas. Foto: iStockAlat yang mengubah energi listrik menjadi energi panas dilengkapi dengan elemen panas yang terbuat dari bahan bertekanan tinggi. Panas tersebut dapat mengubah energi listrik menjadi energi kalor. Perubahan energi listrik menjadi energi panas terjadi pada alat-alat, seperti setrika listrik, kompor listrik, solder, penanak nasi. 4. Perubahan energi potensial menjadi energi kinetik Perubahan energi potensial menjadi energi kinetik terjadi pada buah kelapa yang jatuh dari pohonnya. Ketika masih di pohon, buah kelapa menyimpan energi dalam bentuk energi potensial gravitasi. Pada saat jatuh, terjadi perubahan energi potensial menjadi kinetik. Semakin ke bawah, besar energi potensial semakin berkurang. Sebaliknya, semakin ke bawah energi kinetiknya semakin bertambah. Saat buah kelapa sampai di tanah, semua energi potensial berubah menjadi energi kinetik. 5. Perubahan energi listrik menjadi energi cahaya Ada banyak peralatan sehari-hari yang memanfaatkan perubahan ini. Contoh paling sederhananya adalah lampu. Listrik yang mengalir melalui wolfram (kawat halus dalam bola lampu) berubah menjadi cahaya dan bisa dimanfaatkan sehari-hari. Video yang berhubungan |
Ketika buah kelapa jatuh energi apakah yang berkurang Jelaskan perubahan energi yang terjadi pada saat itu?
Pos Terkait
Copyright © 2024 ketiadaan Inc.
