tirto.id - Energi adalah kemampuan untuk melakukan suatu pekerjaan (usaha). Energi pada dasarnya sudah tersedia di alam, segala sesuatu yang tersedia di alam dan mengandung energi disebut sumber energi.
Dalam hal ini, menurut Soetyono Iskandar dan Djuanda (2017) dalam Konversi Energi, energi bersifat abstrak dan sukar dibuktikan namun dapat dirasakan keberadaannya.
Energi juga tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, tetapi dapat berubah bentuk (konversi) dari bentuk energi yang satu ke bentuk energi lainnya. Hal tersebut disebut juga dengan hukum kekekalan energi.
Energi tersebut perlu dikonversi agar dapat dimanfaatkan sesuai dengan kebutuhan manusia. Sebagai contoh yaitu sumber energi yang paling utama dibumi, matahari. Sejak dulu manusia memanfaatkan sel surya dari matahari untuk menghasilkan energi listrik.
Jika tidak ada matahari, dapat dipastikan pula manusia akan hidup dalam kegelapan karena tidak adanya sumber penerangan utama di bumi. Selain itu, masih banyak sumber energi lainnya yang dapat dimanfaatkan manusia. Energi-energi tersebut di antaranya adalah
1. energi angin yang dapat dimanfaatkan dalam kegiatan pelayaran, pembangkit listrik tenaga air, atau saluran irigasi.
2. energi air yang dimanfaatkan untuk pembangkit listrik tenaga air (PLTA).
3. energi minyak dan gas bumi yang dimanafatkan sebagai bahan bakar kendaraan atau mesin, sumber gas cair yang dapat ditemukan pada gas LPG, dan industri petrokimia seperti pembuatan pupuk urea, kosmetik, serat pakaian, cat, dan lilin.
4. energi batu bara yang dimanfaatkan sebagai sumber bahan bakar pembangkit listrik, bahan industri alumunium, dan membantu proses industri baja.
6. energi nuklir yang dimanfaatkan sebagai pembangkit listrik tenaga nuklir (PLTN), atau pemanfaatan bidang kesehatan seperti alat-alat Kamera Gamma, Renograf dan Thyroid Uptake, dan Radiofarmaka I-131 Hippuran.
Selain itu, masih banyak sumber energi lainnya. Adapun diketahui bahwa bentuk energi bermacam-macam dan dapat dimanfaatkan sesuai jenisnya. Berikut adalah pemarapan bentuk-bentuk energi berdasarkan buku Energi dan Perubahannya oleh Kandi dan Yamin Winduono (2012).
Bentuk-bentuk energi
1. Energi kinetik
Energi kinetik merupakan energi yang dimiliki oleh benda yang bergerak, misalnya orang yang sedang berlari atau sepeda yang dikayu. Besar kecilnya energi kinetik suatu benda bergantung kepada massa dan kelajuan benda tersebut. Rumus perhitungan energi ini sebagai berikut.
EK = 1/2 mv² atau EK = 0,5 mv²
Keterangan:
Ek = energi kinetik (joule)
m = massa benda (kg)
v = kecepatan benda (m/s)
2. Energi potensial
Energi potensial (EP) merupakan energi yang dimiliki oleh benda karena kedudukannya atau kondisinya. Energi potensial memiliki beberapa bentuk di antaranya sebagai berikut.
a. energi potensial gravitasi, energi ini diperngaruhi adanya gaya gravitasi. Misalnya terjadi pada seseorang yang melempar bola yang menyebabkan bola memiliki energi kinetik. Akan tetapi, setelah meninggalkan tangan, hanya gaya gravitasi bumi yang bekerja pada bola tersebut.
Gaya tarik gravitasi antara bola dan bumi merupakan interaksi gaya antara anggota sistem, maka energi yang tersimpan dalam sistem disebut energi potensial gravitasi. Rumus perhitungan energi ini sebagai berikut.
EP= mgh
m = massa benda (kg)
g = percepatan gravitasi (m/s2)
h = ketinggian benda (m)
b. energi potensial elastis, energi ini dimiliki oleh benda-benda elastis, seperti karet, bola karet, pegas, dan lain-lain. Misalkan sistem terdiri dari tali busur, anak panah, bumi. Misalnya pada gerak menarik anak panah pada tali busur. Energi itu disebut energi potensial elastis atau pegas, namun ketika dilepaskan energi berubah menjadi kinetik. Berikut adalah rumus perhitungan energi potensial elastis.
3. Energi mekanik
Gabungan antara energi kinetik dan energi potensial gravitasi dinamakan energi mekanik. Besarnya energi mekanik yang
dimiliki oleh suatu benda pada setiap perubahan posisi selalu tetap. Pernyataan ini dikenal sebagai hukum kekekalan energi mekanik.
Dapat juga berarti jika pada suatu posisi energi potensial yang dimiliki benda maksimal, maka pada posisi tersebut energi kinetiknya minimal. Sebaliknya jika pada saat posisi energi kinetik maksimal, maka energi potensialnya minimal.
Rumus energi ini adalah EM = EK EP
Keterangan
EM = Energi mekanik benda (J)
EK = Energi kinetik benda (J)
EP = Energi potensial benda (J)
4. Energi termal
Energi termal didefinisikan sebagai jumlah energi potensial dan energi kinetik yang dimiliki oleh atom-atom dan molekul-molekul yang membentuk zat. Menurut teori kinetik-molekul, benda panas memiliki energi yang lebih besar dibandingkan dengan benda yang dingin.
5. Energi listrik
Energi listrik merupakan energi yang ditimbulkan oleh benda yang bermuatan listrik. Muatan listrik yang diam (statis) menimbulkan energi potensial listrik, sedangkan muatan listrik yang bergerak (dinamis) menimbulkan arus listrik dan energi magnet.
Secara matematis energi potensial listrik dirumuskan sebagai berikut.
Ep = qV
keterangan
q = muatan listrik (coulomb)
V = potensial listrik (volt)
Ep = energi potensial listrik (joule)
Selain itu, diketahui juga energi listrik dalam rangkaian yang didapati dari energi kimia yang berasal dari baterai diubah menjadi energi dalam sehingga suhu konduktor meningkat.
Baca juga:
- Mengenal Sumber Energi Alternatif: Matahari, Angin hingga Air
- Energi Alternatif: Keuntungan-Kerugian Panas Bumi & Panas Matahari
- Mengenal Energi: Perubahan & Manfaatnya Bagi Kehidupan Sehari-Hari
Baca juga
artikel terkait
ENERGI
atau
tulisan menarik lainnya
Nika Halida Hashina
(tirto.id - nka/ylk)
Penulis: Nika Halida Hashina
Editor: Yulaika Ramadhani
Kontributor: Nika Halida Hashina
Subscribe for updates Unsubscribe from updates
Motor yang melaju di jalan raya, atau perahu yang bergerak cepat di atas air, merupakan salah satu penerapan energi kinetik dalam kehidupan sehari-hari. Energi ini berkaitan dengan gerak sebuah benda.
Secara umum, benda yang dipengaruhi oleh tenaga gerak pasti memiliki energi kinetik. Melansir ruangguru.com, suatu benda yang berada dalam kondisi diam tidak memiliki energi kinetik.
Sebab dari pengertian dasarnya, semakin cepat benda itu bergerak, energi kinetiknya akan semakin besar. Selain itu, besarnya massa suatu benda juga punya andil besar pada ukuran energi kinetik.
Sekilas Tentang Energi Kinetik
Mengutip sumber.belajar.kemdikbud.go.id, suatu benda bisa dikatakan memiliki energi saat adanya pengaruh dari massa (m) dan kecepatan (v). Semakin cepat benda itu bergerak, semakin besar juga energi kinetiknya. Dalam ilmu fisika, energi kinetik disimbolkan "Ek".
Rumus dari energi kinetik bisa ditulis seperti ini Ek = 1/2.m.v2. Cara kerja yaitu "energi potensial sama dengan setengah dikali massa dikali kecepatan (kuadrat)".
Rumus di atas bisa dipakai untuk menghitung seberapa besar energi kinetik pada suatu benda. Untuk caranya, simak contoh soal berikut ini:
Advertising
Advertising
1. Pertanyaan:
Sebuah mobil memiliki massa 600 kg. Mobil tersebut melaju dengan kecepatan 30 m/s. Jika mobil itu berhenti secara mendadak, maka berapa energi kinetiknya?.
Jawaban:
Diketahui:
Massa sebuah mobil (m) = 600 kg.
Kecepatan sebuah mobil (v) = 30 m/s.
Ditanyakan: berapa energi kinetik (Ek) dari mobil itu saat direm mendadak?.
Jawab:
Ek = 1/2.m.v2
Ek = 1/2 × 600 × (30)2.
Ek = 270.000 J.
Jadi energi kinetik dari mobil yang berhenti mendadak tersebut adalah 270.000 Joule.
2. Pertanyaan:
Sebuah mobil jip memiliki massa 800 kg. Selain itu energi kinetik mobil tersebut sebesar 560.000 Joule. Bila melihat besaran energi kinetiknya, maka berapa kecepatan mobil jip itu?
Jawaban:
Diketahui:
Energi kinetik: 560.000 J.
Massa mobil jip (m) = 800 kg.
Ditanyakan:
Berapa kecepatan (v) dari mobil jip itu?.
Jawab:
Ek = 1/2 × m × v2
v = √ 2 x Ek/m
v = √ 2 x 560.000 / 800
v = 37,42 m/s
Jadi kecepatan mobil yang memiliki energi kinetik sebesar 560.000 Joule itu adalah 37,42 m/s.
Melihat dua contoh soal di atas, rumus energi kinetik cukup mudah untuk dikerjakan. Kunci paling pentingnya yaitu memahami cara kerjanya.
Tidak hanya berkaitan dengan gerak benda, energi kinetik juga punya hubungan dengan usaha. Pada dasarnya usaha merupakan perubahan energi.
Istilah "usaha" dalam ilmu fisika yaitu perkalian gaya yang searah perpindahannya dengan jarak. Sederhananya usaha merupakan besarnya energi untuk merubah posisi benda yang diberikan gaya. Simbol usaha yakni "W".
Dikutip dari buku berjudul Energi dan Perubahanya yang diterbitan PPPPTK IPA, hubungan antara energi kinetik dengan usaha bisa dirumuskan seperti ini "W = ∆Ek = ½ mv2&³2; - ½ mv1&³2;".
Keterangan rumus:
- W adalah usaha (Joule).
- ∆Ek adalah perubahan energi kinetik (Ek).
- ½ mv2&³2; - ½ mv1&³2; adalah perubahan kecepatan (m/s2).
Untuk memahami rumus di atas, sebaiknya materi tentang Hukum Newton, Gerak Lurus, dan Gaya Gravitasi harus dipelajari terlebih dahulu.
Jenis-Jenis Energi Kinetik
Kamus Besar Bahasa Indonesia (KBBI) menyebutkan, pengertian dari energi kinetik adalah energi yang disebabkan oleh pengaruh suatu massa (tenaga gerak). Konsep energi ini sangat berbeda dengan energi potensial. Energi potensial merupakan energi pada suatu benda yang dipengaruhi oleh letaknya yang berada di medan gaya.
Energi kinetik punya segudang kegunaan. Dalam kehidupan sehari-hari kita bisa menjumpainya dengan mudah. Selain itu, ternyata energi kinetik bisa dibedakan juga berdasarkan jenisnya.
Merangkum dari beberapa sumber, berikut jenis-jenis energi kinetik yang harus diketahui:
1. Energi Kinetik Translasi
Sebuah benda yang bergerak lurus (gerak pada arah dan kecepatan yang sama) disebut sebagai gerak translasi. Pada materi energi kinetik, pergerakan objek pada garis lurus dipastikan memiliki energi di dalamnya. Istilah ini dinamakan energi kinetik translasi.
Contoh energi kinetik translasi sebuah objek atau benda:
- Sebuah mobil yang bergerak cepat di jalan lurus.
- Peluru yang ditembakkan pada lintasan lurus.
- Laju mobil balap di lintasan lurus.
2. Energi Kinetik Rotasi
Umumnya energi kinetik rotasi memiliki definisi sebagai energi yang terkandung, dalam sebuah benda yang berputar. Selain itu, dalam prosesnya terdapat besaran energi yang berubah.
Contoh energi kinetik rotasi:
- Proses atau gerak planet bumi yang mengelilingi matahari.
Hubungan Energi Kinetik dengan Energi Mekanik
Rumus energi mekanik yaitu Em = Ek + Ep.
Keterangan:
Em = energi mekanik (J).
Ek = energi kinetik (J).
Ep = energi potensial (J).
Energi mekanik merupakan perhitungan dari energi mekanik ditambah energi potensial. Pengertian energi mekanik sendiri adalah keseluruhan dari energi suatu benda. Dari gerakannya dengan kecepatan tertentu, hingga posisi benda tersebut pada kedudukan atau titik acuan tertentu.
Dari penjelasan di atas, semakin besar energi potensial dan energi kinetiknya, maka energi mekaniknya juga akan semakin besar. Sebab ukuran dari energi mekanik ini adalah gabungan dari kedua energi tersebut.
Demikian ulasan tentang jenis-jenis energi kinetik. Dalam kehidupan sehari-hari penerapan energi kinetik bisa dijumpai dengan mudah.