Tugas
Individu : Makalah
BENTUK-BENTUK
ENERGI DAN PERUBAHANNYA
Diajukan
Untuk Memenuhi Tugas Individu Semester III
Mata
Kuliah Materi Dan Energi
OLEH:
TRI WULANDARI
15010107006
PROGRAM STUDI
TADRIS IPA
JURUSAN
MATEMATIKA ILMU PENGETAHUAN ALAM
FAKULTAS
TARBIYAH DAN ILMU KEGURUAN
INSTITUT AGAMA
ISLAM NEGERI
KENDARI
2016
KATA
PENGANTAR
Assalamualaikum.Wr.Wb
Syukur Alhamdulillah, penulis
panjatkan ke hadirat Allah SWT yang telah melimpahkan Rahmat dan Hidayah-Nya,
sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan makalah ini.
Tujuan penulisan makalah yang berjudul “Bentuk-Bentuk Energi dan
Perubahannya” ini adalah sebagai salah satu tugas matakuliah”Materi Dan Energi”Penulis
sepenuhnya menyadari bahwa dalam makalah
ini masih banyak kekurangan baik dalam penyusunannya maupun penulisannya. Oleh
kerena itu kritik dan saran yang sifatnya membangun penulis harapkan demi
kesempurnaan di masa yang akan datang.
Akhirnya kepada semua pihak yang telah membantu baik secara moril maupun
secara materil dalam penyusunan makalah ini, penulis mengucapkan terima kasih
yang sebesar-besarnya.
Kendari
, Desember 2016
Penulis
DAFTAR
ISI
HALAMAN
SAMPUL
KATA
PENGANTAR .................................................................................i
DAFTAR
ISI
................................................................................................ii
BAB
I PENDAHULUAN
A. Latar
Belakang ..................................................
......................1
B. Rumusan Masalah
..................................................................1
C. Tujuan
......................................................................................1
BAB
II PEMBAHASAN
A. Pengertianpengertian
energi.............................................2
B. Bentuk-bentuk
energi.........................................................2
C. Perubahan
energi...............................................................11
BAB
III PENUTUP
A. Kesimpulan.........................................................................13.
B. Saran...................................................................................13
DAFTAR PUSTAKA
|
BAB I
PENDAHULUAN
A.
Latar Belakang
Energi
adalah kemampuan untuk melakukan kerja (usaha) atau melakukan sebuah perubahan.
Dalam pengertian sehari-hari energi merupakan kemampuan untuk melakukan gerak,
jika suatu objek dapat melakukan gerakan maka objek tersebut dikatakan memiliki
energi. Energi merupakan sesuatu yang
sangat penting dalam kehidupan di alam ini, terutama bagi kehidupan manusia
karena segala sesuatu yang kita lakukan memerlukan energi. Proses perubahan
bentuk energi dari satu bentuk ke bentuk lainnya disebut konversi energi. Perubahan
energi terjadi apabila usaha sedang dilakukan. Energi baru dapat dirasakan
manfaatnya apabila mengalami perubahan bentuk. Contohnya, energi kimia dalam
bahan bakar berubah menjadi energi gerak untuk memutar roda. Selain energi
kimia masih banyak bentuk energi yang dapat dirasakan manfaatnya saat energi
tersebut mengalami perubahan, seperti energi mekanik, energi potensial energi
kinetik, energi bunyi dan lain-lain.
B.
Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah dari latar belakang diatas adalah
:
1.
Apa yang dimaksud energi?
2.
Apasaja bentuk-bentuk energi?
3.
Bagaimana proses perubahan energi?
C. Tujuan
Adapun tujuan dari dibuatnya makalah ini adalah sebagai berikut :
1.
Agar dapat mengetahui pengertian energi
2.
Agar dapat mengetahui bentuk-bentuk
energi
3.
Agar dapat mengetahui proses perubahan
energi
BAB II
PEMBAHASAN
A.
Pengertian energi.
Energi berasal dari bahasa yunani
yaitu energia yang berarti kemampuan untuk melakukan usaha. Energi merupakan besaran
yang kekal, artinya energi tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan tetapi dapat
diubah dari satu bentuk ke bentuk lainnya. Namun tidak merubah jumlah atau
besar energi secara keseluruhan. Sedangkan dalam pengertian sehari-hari energi
merupakan kemampuan untuk melakukan gerak, jika suatu objek mampu untuk melakukan
gerakan, maka objek tersebut dikatakan mempunyai energi.
B.
Bentuk-bentuk energi
a)
Energi kinetik
Energi
kinetik adalah energi yang dimiliki oleh benda karena geraknya. Semakin cepet
benda bergerak maka semakin besar energi kinetik yang dimilikinya. Energi
kinetik sebuah benda dipengaruhi massa dan kecepatan energi itu sebanding
dengan massa benda dan kuadrat kecepatan benda. Contoh energi kinetik yaitu,
sebuah martil yang sedang mengayun yang melakukan usaha pada paku yang ditumbuknya, air terjun yang meluncur
kebawah dan menghantam dasarnya. Energi pada benda-benda yang bergerak itulah
yang disebut energi kinetik.
Secara
matematis persamaan energi kinetik dituliskan :
EK
= 1/2 mv2
Dimana
:
EK
= Energi kinetik (Joule)
m =
massa benda ( kg)
v =
kecepatan (m/s)
contoh
soal :
1.
Sebuah benda yang massanya 40 kg
bergerak dengan kecepatan 10 m/s. Tentukan besar nergi kinetik sepeda tersebut!
Jawab:
Dik : m = 40 kg
V = 10 m/s
Dit : EK =..?
Penye
: EK = 1/2 mv2
EK=
1/2 40 kg. (10 m/s)2
EK = 1/2 40 kg. 100 m2/s2
EK = 2000 joule
2.
Sebuah sepeda yang massanya 40 kg
bergerak dengan mengeluarkan energi kinetik sebesar 720 Joule. Tentukan
kecepatan sepedah tersebut.
Jawab
:
Dik
: EK = 720 J
m = 40 kg
Dit
: v =...?
Penye
: EK = 1/2 mv2
720 J = 1/2 40 kg v2
720 J = 20 kg . v2
v2 = 720 J/20 kg
v2 = 36 J/kg
v
= √36 J/kg = 6 m/s
Gambar
1. Energi kinetik pada anak panah yang melesat
b)
Energi Potensial
Energi
potensial adalah energi yang dihasilkan oleh gaya-gaya yang tergantung pada
posisi atau konfigurasi sebuah benda relatif terhadap lingkungannya. Pegas pada
mainan merupakan contoh benda yang
memiliki energi potensial. Pegas mendapatkan energi potensial karena usaha yang
dilakukan pada pegas oleh orang yang memutar kunci mainan. Ketika pegas
dilepaskan, benda itu mengarahkan gaya dan menghasilkan usaha yang menjadikan
mainan dapat bergerak.
Energi
potensial dipengaruhi oleh massa benda, gravitasi bumi dan ketinggian benda
sehingga secara matematis energi potensial dirumuskan :
EP
= m.g.h
Dimana
:
EP
= energi potensial
g
= gravitasi (m/s2)
h
= ketinggian (m)
m
= massa (kg)
Energi
potensial terbagi menjadi dua jenis yaitu energi potensial gravitasi dan energi
potensial elastis.
1.
Energi potensial gravitasi
Sebuah
benda dikatakan memiliki energi potensial gravitasi apabila sebuah benda berada
pada ketinggian tertentu di atas permukaan bumi. Semakin tinggi sebuah benda
dari permukaan bumi maka semakin besar pula energi potensial yang dimilikinya.
Energi potensial gravitasi bergantung pada ketinggian vertikal sebuah benda di
atas suatu titik acuan tertentu. Misalnya buah di atas pohon.
Gambar 2. Energi potensial gravitasi pada
buah di atas pohon
2.
Energi potensial elastis
Energi
potensial elastis adalah energi yang tersimpan pada benda elastis karena adanya
gaya tekan dan gaya regang yang bekerja pada benda. Besarnya energi potensial
elastis bergantung pada besarnya gaya tekan atau gaya regang yang diberikan
pada benda tersebut.
Gambar 3. Energi potensial elastis pada busur panah
Contoh
soal :
1.
Buah pepaya bermassa 0,5 kg tergatung
pada tangkainya yang berada pada ketinggian 2 m dari atas tanah. Jika
percepatan gravitasi bumi adalah 10 m/s2 tentukan besar energi potensial yang
dimiliki oleh buah pepaya tadi!
Pembahasan
Energi
potensial gravitasi
Ep
= m x g x h
Ep
= 0,5 x 10 x 2
Ep
= 10 joule
2.
Sebuah benda berada pada ketinggian 5 m
dari atas tanah. Jika energi potensial benda tersebut adalah 2500 joule dan
percepatan gravitasi bumi adalah 10 m/s2, tentukan massa benda tersebut!
Pembahasan
Ep
= m x g x h
2500
= m x 10 x 5
2500
= 50 m
m
= 2500 / 50
m
= 50 kg
c) Energi mekanik
Gambar 4. Energi
mekanik pada buah yang jatuh dari pohon
Energi mekanik merupakan penjumlahan dari energi potensial dan energi kinetik. Mengapa kaki kita terasa sakit saat kejatuhan buah mangga dari atas pohon? Hal itu disebabkan buah mangga yang berada di atas pohon memiliki energi. Buah mangga yang jatuh dari pohonnya memiliki energi mekanik. Pada saat buah mangga masih berada di pohon, energi mekaniknya sama dengan energi potensialnya. Ketika buah mangga tersebut jatuh sampai di tanah, energi mekaniknya sama dengan energi kinetiknya. Besarnya energi mekanik merupakan penjumlahan antara besarnya energi kinetik dengan energi potensial.
Energi mekanik merupakan penjumlahan dari energi potensial dan energi kinetik. Mengapa kaki kita terasa sakit saat kejatuhan buah mangga dari atas pohon? Hal itu disebabkan buah mangga yang berada di atas pohon memiliki energi. Buah mangga yang jatuh dari pohonnya memiliki energi mekanik. Pada saat buah mangga masih berada di pohon, energi mekaniknya sama dengan energi potensialnya. Ketika buah mangga tersebut jatuh sampai di tanah, energi mekaniknya sama dengan energi kinetiknya. Besarnya energi mekanik merupakan penjumlahan antara besarnya energi kinetik dengan energi potensial.
Energi mekanik adalah energi yang
dimiliki suatu benda karena sifat geraknya. Energi mekanik terdiri dari energi
potensial dan energi kinetik.
Secara matematis dapat dituliuskan :
Em = Ep + Ek
dimana Em = Energi
Contoh Soal
Seekor burung sedang
melayang terbang pada ketinggian 10 m di atas tanah dengan kecepatan konstan
sebesar 10 m/s. Jika massa burung adalah 2 kg, tentukan:
a) Energi kinetik burung
b) Energi potensial burung
c) Energi mekanik burung
Pembahasan
a) Ek = 1/2 mv2
Ek = 1/2 x 2 x 102
Ek = 100 joule
b) Ep = m g h
Ep = 2 x 10 x 10
Ep = 200 joule
c) EM = Ep + Ek
EM = 200 + 100
EM = 300 joule
d)
Energi
kimia
Energi kimia adalah
energi yang dilepaskan selama reaksi kimia. Energi kimia umumnya pada makanan
yang biasa kita konsumsi sehari-hari, makanan tersebut apabila telah mengalami
proses pencernaan dalam tubuh, unsur kimia yang terkandung dalam makanan akan
mengalami reaksi kimia. Selama proses reaksi kimia, unsur-unsur yang bereaksi
melepaskan sejumlah energi kimia. Ikan, telur, susu, dan makanan lainnya yang
dimakan mamusia mengandung energi kimia ketika berlari gaya otot melakukan
usaha untuk menggerakan diri pada kecepatan tertentu, setelah lari merasa
lelah. Usaha oleh gaya otot ketika berlari mengubah sebagian energi kimia
menjadi energi gerak.
Energi kimia yang
dilepaskan berguna bagi tubuh kita untuk membantu kerja organ-organ tubuh,
menjaga suhu tubuh, dan melakukan aktivitas sehari-hari. Contoh energi kimia
lainnya adalah bahan bakarkendaraan, energi kimia pada bahan bakar memiliki
energi kimia yang sangat besar sehingga mampu menggerakkan mobil, motor, pesawat dan lainnya.
Gambar 5. Energi kimia terkandung dalam makanan
e)
energi listrik
Energi listrik adalah 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 magnet.bagaimana lampu pijar dapat
mengubah energi listrik menjadi energi cahaya? Filamen pada lampu pijar terbuat
dari kawat tungsten yang sangat tipis dan digulung menjadi spiral rangkap.
Ketika dialiri arus listrik, filamen lampuini berpijar sampai berwarna putih
sehingga lampu memancarkan cahaya. Selain memancarkan cahaya, sebagian energi
listrik yang mengalir melalui filamen lampu ini diubah menjadi kalor. Hal ini
menyebabkan lampu pijar terasa panas saat kamu sentuh.
Tungsten dipilih
sebagai filamen karena bahan ini tahan panas, titik leburnya mencapai 3.400° C,
sehingga tungsten dapat berpijar tanpa melebur. Oleh karena filamen lampu mudah
terbakar di udara, maka di dalam bola kaca lampu pijar diisi gas argon dan gas
nitrogen. Gas ini tidak bereaksi dengan logam panas sehingga filamen tidak terbakar
Gambar 6. Energi listrik untuk menyalakan lampu
f)
Energi Panas
Energi panas adalah
energi ini muncul saat terjadinya perubahan suhu benda, dan menjalar dari
bagian yang panas ke bagian yang dingin. Energi ini dapat dideteksi dengan
indera peraba dan thermometer. Sumber energi panas yang sangat besar berasal
dari Matahari. Sinar matahari dengan panasnya yang tepat dapat membantu manusia
dan makhluk hidup lainnya untuk hidup dan berkembang biak. Energi panas pun
merupakan hasil perubahan energi yang lain, seperti dari energi listrik, energi
gerak, dan energi kimia. Energi panas dimanfaatkan untuk membantu manusia
melakukan usaha seperti menyetrika pakaian, memasak, dan mendidihkan air.
Gambar 7. Energi panas pada matahari
C.
Perubahan Bentuk-Bentuk Energi
Energi tidak dapat
diciptakan dan juga tidak dapat dimusnahkan, tetapi hanya dapat diubah dari
satu bentuk ke bentuk yang lain. Pada umumnya, manfaat energi akan terlihat
setelah berubah bentuk menjadi energi yang lain. Misalnya, energi listrik akan bermanfaat ketika berubah bentuk
menjadi energi cahaya atau panas.
Contoh
energi kimia dalam baterei kering bermanfaat untuk menyalakan senterketika
terjadi perubahan enegi kimia dalam baterei menjadi energi listrik. Energi
kimia dalam bahan bakar bermanfaat untuk menggerakan mobil ketika terjadi
pembakaran yang segera mengubah energi kimia menjadi energi mekanik. Matahari
juga memberiokan banyak manfaat dalam berbagai bentuk perubahan nergi. Matahari
adalah sumber energi untuk mahluk hidup, karena menghasilkan energi radiasi
yang dapat diubah menjadi bentuk energi lain yang sangat berguan bagi
kehidupan. Reaksi nuklir yang terjadi dimatahari mengakibatkan energi termal
(kalor), karena itu suhu matahari tetap tinggi walaupun radiasi terus-menerus
dipancarkan keruang angkasa. Energi termal tidak langsung diterima dari cahaya
matahari melainkan diterima ketika energi radiasi diserap oleh kulit, kemudian
terjadi panas yang mengakibatkan temperature tubuh meningkat. Bila energi
radiasi telah sampai dibumi, akan terjadi proses perubahan energi seperti :
- Energi radiasi yang sampai kedaun mampu
membangkitkan fotosintesis. Dalam hal ini energi radiasi berubah menjadi energi
kimia (gula, tepung), didalam tumbuhan.
- Energi radiasi yang yang mengenai sel
surya (fotosel) mampu membangkitkan energi listrik.
- Panas yang terasa dikulit kita merupakan
proses perubahan bentuk energi dari energi radiasi menjadi energi temal
(panas).
-
Air yang menerima energi matahari suhunya akan
naik, karena sebagaian energi matahari tersebut berubah menjadi energi termal.
Dalam kehidupan sehari-hari banyak dijumpai
peristiwa perubahan energi yang eratkaitanya dengan dengan aktivitas
sehari-hari. Misalnya seorang yang memasak air. Pada peristiwa ini tejadi
perubahan enrgi kimia menjadi energi termal. Selanyutnya energi termal yang
dimiliki pleh air akan menyebar keudara
. akibatnya udara disekitar menjadi panas.
Semua perubahan bentuk energi apabila
dipindahkan atau diubah melalui proses apapun tidak terjadi pertambahan dan
pengurangan energi dalam proses ini. Fakta ini dikenal sebagai hukum konservasi
energi yaitu Energi total tidak akan
bertambah atau berkurang di dalam proses apapun, energi dapat diubah dari
bentuk satu ke bentuk lainnya dan dipindahkan dari benda satu ke benda lainnya,
namun jumlah totalnya akan selalu sama.
BAB III
PENUTUP
A. Kesimpulan
Adapun
kesimpulan dari makalah ini adalah Energi berasal dari bahasa yunani yaitu
energia yang berarti kemampuan untuk melakukan usaha. Energi merupakan besaran
yang kekal, artinya energi tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan tetapi dapat
diubah dari satu bentuk ke bentuk lainnya. Bentuk-bentuk energi diantaranya
energi kinetik, energi potensial, energi mekanik, energi kimia, energi listrik
dan energi panas. Kemudian perubahan energi misalnya perubahan energi listrik ke
energi cahaya (lampu)
. B. Saran
Adapun
saran penulis untuk makalah ini adalah diharapkan kepada para pembaca agar
memberi saran dan kritikannya agar makalah ini menjadi lebih baik kedepannya.
DAFTAR PUSTAKA
Anam Asratul, dkk. 2013.Pengaruh Variasi Sudut Input Sudu Mangkok Terhadap
Kinerja Turbin Kinetik.Jurnal Rekayasa Mesin Vol.4, No.3 Tahun 2013:
199-203
Astra,dkk. 2012. Pengaruh Model Pembe-lajaran Problem Posing Tipe Pre-Solution Posing
Terhadap Hasil Belajar Fisika Dan
Karakter Siswa SMA.Jurnal Pendidikan Fisika FakultasMatematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Jakarta, Indonesia.
Giancoli.
Douglas C., 2014. Fisika Prinsip Dan
Aplikasi. Jakarta :Erlangga
No comments:
Post a Comment