APSiswaNavbarV2

redesain-navbar Portlet

BelajarPintarV3

IPA

Usaha, Energi, dan Pesawat Sederhana

Daftar Materi

MATERI

Pengertian Energi

Sumber: https://docplayer.info/

Energi sering juga disebut dengan tenaga. Dalam kehidupan sehari-hari energi dihubungkan dengan gerak, misal orang yang energik artinya orang yang selalu bergerak tidak pernah diam. Energi dihubungkan juga dengan kerja, Jadi:
Energi didefinisikan sebagai kemampuan untuk melakukan kerja.
Dalam Fisika energi dihubungkan dengan gerak, yaitu kemampuan untuk melakukan kerja mekanik. Energi di alam adalah besaran yang kekal, dengan sifat-sifat sebagai berikut:

  • Transformasi energi: energi dapat diubah menjadi energi bentuk lain, tidak dapat hilang misal energi pembakaran berubah menjadi energi penggerak mesin
  • Transfer energi: energi dapat dipindahkan dari suatu benda kebenda lain atau dari sistem ke sistem lain, misal kita memasak air, energi dari api pindah ke air menjadi energi panas, energi panas atau kalor dipindah lagi ke uap menjadi energi uap
  • Kerja: energi dapat dipindah ke sistem lain melalui gaya yang menyebabkan pergeseran, yaitu kerja mekanik
  • Energi tidak dapat dibentuk dari nol dan tidak dapat dimusnahkan

Sumber-sumber energi yang banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari misalnya: energi minyak bumi, energi batubara, energi air terjun, energi nuklir dan energi kimia.

Macam-macam Energi

Sobat Pintar, lalu apa saja macam-macam energi itu, mari simak kakak berikut

Energi Potensial Gravitasi
Energi potensial adalah energi yang dimiliki akibat kedudukan benda tersebut terhadap bidang acuannya. Sedangkan yang dimaksud dengan bidang acuan adalah bidang yang diambil sebagai acuan tempat benda mempunyai energi potensial sama dengan nol. Sebagai contoh dari energi potensial, adalah energi pegas yang diregangkan, energi karet ketapel, energi air terjun.
Energi Potensial gravitasi suatu benda yang bermassa m dan berada di dalam medan gravitasi benda lain yang bermassa M (dalam kasus ini diambil bumi yang bermassa M)

Dengan titik acuan di tak hingga, dimana:
G = tetapan gravitasi umum = 6,67 x 10-11 Nm2/kg2
M = massa bumi
m = massa benda
r = jarak benda dari pusat bumi

Apabila permukaan bumi sebagai bidang potensial nol dan ketinggian tidak melebihi 1000 km (percepatan gravitasi tidak terlalu berbeda, dianggap konstan), perumusan energi potensial, secara matematis dapat ditulis:

Ep = m g h

Keterangan :
Ep = energi potensial (joule)
m = massa benda (kg)
g = percepatan gravitasi (m/s2)
h = ketinggian dari muka bumi (m)

Energi Potensial Pegas
Energi potensial pegas adalah energi potensial karena adanya tarikan atau penekanan pegas atau kemampuan suatu benda yang dihubungkan dengan pegas untuk berada pada suatu tempat karena panjang pegas berubah sepanjang x.

Dimana:
Ep = energi potensial pegas (joule)
k = konstanta pegas (N/m)
x = perubahan panjang pegas (m)

Energi Kinetik
Sebuah benda yang bermassa m dan bergerak dengan laju v, mempunyai energi kinetik sebesar Ek dengan kata lain, energi kinetik suatu benda adalah energi yang dipunyai benda yang bergerak. Berarti setiap benda yang bergerak, mempunyai energi kinetik Ek, secara matematis, energi kinetik dapat ditulis sebagai:

Dimana:
m = massa benda (kg)
v = laju benda (m/s)
Ek = energi kinetik (joule)

Energi Mekanik
Energi mekanik secara sederhana dapat diartikan sebagai jumlah antara energi potensial dan energi kinetik pada suatu benda ketika melakukan usaha. Hal ini berarti, energi mekanik adalah energi suatu benda yang disebabkan karena gerakan, posisi atau kedua duanya nya. Sesuai dengan pengertian energi mekanik di atas, persamaan rumus energi mekanik dapat ditulis sebagai berikut:

Keterangan:
EM = energi mekanik
EP = energi potensial
EK = energi kinetik
Energi mekanik berkaitan langsung dengan hukum kekekalan energi. Hukum kekekalan energi berbunyi:

“Energi tidak dapat diciptakan ataupun dimusnahkan, energi hanya dapat diubah bentuk dari bentuk energi satu ke bentuk energi yang lain".

 

Kekekalan Energi dan Perubahan Energi

Hukum Kekelan Energi

Energi tidak bisa diciptakan dan juga tidak bisa musnahkan, namun bisa dirubah menjadi bentuk energi yang lainnya. Jumlah energi mula-mula adalah sama dengan jumah energi setelah terjadi perubahan energi. Rumus yang dipakai adalah sebagai berikut :

EP1 + EK1 = EP2 + EK2

Pengertian perubahan energi adalah berubahnya bentuk energi dari satu bentuk energi ke bentuk energi yang lainnya.

Contoh-contoh perubahan energi:

  • kipas angin yaitu merubah energi listrik menjadi energi gerak;
  • radio yaitu merubah energi listrik menjadi energi bunyi;
  • kompor yaitu merubah energi kimia menjadi energi panas;
  • lampu yaitu merubah energi listrik menjadi energi cahaya;
  • orang yang sedang beraktivitas yaitu merubah energi kimia menjadi energi gerak.

Alat yang digunakan untuk merubah energi:

  • generator dan dinamo, adalah merubah energi gerak menjadi energi listrik;
  • senter, adalah merubah energi kmia menjadi energi cahaya;
  •  mesin uap yaitu merubh energi panas menjadi energi kinetik;
  • aki, adalah merubah energi kimia menjadi energi listrik;
  • sel surya, adalah merubah energi matahari menjadi energi listrik.
     

 

1.

Jawablah soal berikut ini!

Energi kinetik adalah bentuk energi yang berhubungan dengan...


A. Gerakan benda
B. Ketinggian benda di atas permukaan
C. Keadaan pendinginan benda
D. Suhu benda

JAWABAN BENAR

A.

Gerakan benda

PEMBAHASAN

Energi kinetik terkait dengan gerakan benda. Semakin besar kecepatan benda, semakin besar pula energi kinetiknya.

2.

Jawablah soal berikut ini!

Energi potensial gravitasi benda terkait dengan...


A. Kecepatan benda
B. Gerakan benda
C. Ketinggian benda di atas permukaan
D. Bentuk dan posisi benda

JAWABAN BENAR

C.

Ketinggian benda di atas permukaan

PEMBAHASAN

Energi potensial gravitasi terkait dengan ketinggian benda di atas permukaan. Semakin tinggi ketinggian benda, semakin besar pula energi potensial gravitasinya.

3.

Jawablah soal berikut ini!

Hukum kekekalan energi menyatakan bahwa...


A. Energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, hanya dapat berubah bentuk
B. Energi selalu meningkat dalam suatu sistem tertutup
C. Energi hanya dapat berubah menjadi energi termal
D. Energi dapat dikonversi menjadi massa

JAWABAN BENAR

A.

Energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, hanya dapat berubah bentuk

PEMBAHASAN

Hukum kekekalan energi menyatakan bahwa total energi dalam suatu sistem terisolasi tetap konstan dan energi hanya dapat berubah bentuk, bukan diciptakan atau dimusnahkan.

4.

Jawablah soal berikut ini!

Sebuah benda dengan massa 2 kg berada pada ketinggian 10 meter di atas permukaan tanah. Berapakah energi potensial gravitasi benda tersebut ?


A. 56 J
B. 84 J
C. 152 J
D. 196 J

JAWABAN BENAR

D.

196 J

PEMBAHASAN

Energi potensial gravitasi dapat dihitung dengan rumus E = mgh, di mana m adalah massa benda (2 kg), g adalah percepatan gravitasi (9.8 m/s^2), dan h adalah ketinggian benda (10 m). Dengan menggantikan nilai, energi potensial gravitasi benda tersebut adalah 2 kg x 9.8 m/s^2 x 10 m = 196 J. Jadi, jawaban yang tepat adalah 196 J.

5.

Jawablah soal berikut ini!

Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan 20 m/s. Jika massa mobil tersebut adalah 100 kg, berapakah energi kinetik mobil tersebut ?


A. 200 J
B. 400 J
C. 2000 J
D. 4000 J

JAWABAN BENAR

C.

2000 J

PEMBAHASAN

Energi kinetik dapat dihitung dengan rumus E = (1/2)mv^2, di mana m adalah massa benda (100 kg) dan v adalah kecepatan benda (20 m/s). Dengan menggantikan nilai, energi kinetik mobil tersebut adalah (1/2) x 100 kg x (20 m/s)^2 = 2000 J. Jadi, jawaban yang tepat adalah 2000 J.

redesain-navbar Portlet