LISTRIK untuk SMP
KEGIATAN PEMBELAJARAN 1 : ENERGI DALAM SISTEM KEHIDUPAN
KELOMPOK KOMPETENSI B
Mata Pelajaran IPA SMP
23
3. Kekekalan Energi
Bayangkan jika kita berada di bagian depan mobil roller coaster seperti pada gambar. Mobil bergerak dari puncak yang paling tinggi ketinggian 70 m, kemudian turun ke
lembah, dan naik kembali ke puncak rendah ketinggian 35 m, seterusnya turun kembali.
Ketika mobil berada pada puncak lintasan yang paling tinggi, energi yang dimiliki sistem berupa energi potensial gravitasi. Energi potensial ini hanya bergantung pada massa
penumpang dan mobil. Setelah itu, energi mengalami perubahan transformasi, berubah menjadi energi kinetik dan energi potensial. Hanya sedikit jumlah energi yang
berubah sebagai panas dan getaran yang terdengar sebagai bunyi di udara. Semua energi itu berawal dari energi yang dihasilkan oleh sistem dari pertama kali energi
potensial gravitasi pada puncak lintasan.
Energi potensial dapat berubah menjadi energi kinetik
Hampir seluruh energi yang dimiliki mobil roller coaster adalah energi potensial ketika mobil terletak di puncak paling tinggi lintasannya. Energi ini kemudian secara bertahap
berubah menjadi energi kinetik seiring mobil dipercepat turun. Pada bagian lembah paling bawah, mobil memiliki energi kinetik maksimum dan energi potensial yang
minimum. Gambar berikut menunjukkan perubahan energi potensial menjadi energi kinetik pada
kasus mobil roller coaster.
Gambar 1.14 Perubahan energi potensial dan energi kinetik pada sistem dari h = 70 m ke h = 0 m
Gambar di atas menunjukkan besarnya energi potensial dan energi kinetik mobil pada puncak lintasan. Jumlah energi pada posisi paling atas dan paling bawah lintasan
adalah tetap. Hal ini karena energi potensial gravitasi pada puncak diubah menjadi energi kinetik selama mobil turun ke lembah lintasan. Ketika mobil mencapai titik paling
rendah, sistem tidak memiliki energi potensial, karena mobil tidak bisa mencapai posisi yang lebih rendah.
Direktorat Guru dan Tenaga Kependidikan - Kemdikbud
KEGIATAN PEMBELAJARAN 1 : ENERGI DALAM SISTEM KEHIDUPAN
KELOMPOK KOMPETENSI B
24
Energi kinetik dapat berubah menjadi energi potensial
Ketika mobil berada pada tempat paling rendah pada lintasan, mobil tidak memiliki lagi energi potensial, akan tetapi mobil memiliki energi kinetik yang sangat besar. Energi
kinetik inilah yang melakukan usaha untuk membawa mobil naik ke atas bukit lintasan berikutnya. Semakin mobil naik ke atas bukit, mobil bergerak melambat, mengurangi
energi kinetiknya. Sebagian energi ini telah berubah kembali menjadi energi potensial seiring bertambah posisi ketinggian mobil.
Perhatikan gambar berikut.
Gambar 1.15 Perubahan energi potensial dan energi kinetik dari h = 0 m ke posisi setengah
ketinggian semula h = 35m
Pada puncak bukit kedua 35 m, mobil masih memiliki energi kinetik yang sama dengan energi kinetiknya. Energi kinetik ini yang membawa mobil bergerak melewati puncak dan
mulai turun lagi. Tentu saja selanjutnya mobil tidak dapat menaiki bukit berikutnya melampaui ketinggian bukit sebelumnya. Karena mobil tidak memiliki cukup energi,
kecuali diberikan energi dari luar. Besarnya energi mekanik yang dimiliki oleh suatu benda pada setiap perubahan posisi
selalu tetap. Pernyataan ini dikenal sebagai hukum kekekalan energi. Artinya 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.
4. Perubahan bentuk energi Transformasi Energi
