210
IPA SMPMTs Kelas VIII
Gambar 13.14 Perubahan energi
500 g saklar
lampu 25 W
baterai generator
2 Perhatikan gambar 13.14 ini
Jika swicth digeser sedemikian hingga baterai 4,5 v memberikan arus maka lampu menyala dan
motor listrik berputar. Motor digunakan untuk memutar roda seperti gambar sehingga beban
0,5 kg bergerak naik.
Dalam peristiwa ini terjadi perubahan energi pada:
- baterai
: energi kimia menjadi energi listrik -
bolam : energi listrik menjadi kalor dan
cahaya -
motor listrik : energi listrik menjadi energi mekanik
- beban
: energi kinetik menjadi potensial
Jika swicth digeser sedemikian sehingga baterai tidak berfungsi lagi, kemudian motor listrik diputar dengan melepaskan beban dari titik tertingginya lampu menyala dan
beban kecepatannya bertambah. Coba Anda diskusikan perubahan energi apa saja yang terjadi pada peristiwa tersebut.
2. Hukum Kekekalan Energi
Di bawah ini ditunjukkan beberapa contoh alat yang memanfaatkan perubahan energi.
Gambar 13.15 Beberapa contoh perubahan energi
Kecakapan Kontekstual
Sumber: www.bvallc.com
Di unduh dari : Bukupaket.com
IPA SMPMTs Kelas VIII
211
Gambar 13.16 Energi Mekanik
mempunyai energi
kinetik, dan energi
potensial
Dari gambar 13.17 di atas dapat disimpulkan bahwa energi tidak dapat dimusnahkan tetapi dapat berubah bentuk dari bentuk yang satu ke bentuk yang lain.
Sudah sejak abad ke-17 manusia berusaha membuat mesin yang diharapkan dapat bergerak terus tanpa tambahan bahan bakar. Namun usaha tersebut sia-sia karena setelah
diuji coba mesin dengan gerak abadi tersebut sulit terlaksana, dengan demikian orang gagal menciptakan energi.
Demikian juga pada manusia, manusia tidak mampu menciptakan energi. Energi yang dimiliki manusia bukan ciptaan manusia tetapi hanyalah perubahan dari energi kimia pada
makanan hewan maupun tumbuhan menjadi energi yang kita miliki. Buktinya jika manusia tidak makan, manusia tidak berdaya untuk melakukan kerja. Jelas bagi kita bahwa:
Energi tidak dapat diciptakan dan juga tidak dapat dimusnahkan yang ada hanyalah perubahan dari satu bentuk ke bentuk tenaga yang lain.
Kesimpulan tersebut di atas dikenal sebagai hukum kekekalan energi.
Karena energi tidak dapat diciptakan, maka sumber energi yang ada seperti bahan bakar minyak BBM dan gas bumi serta energi listrik perlu dihemat mengingat sumber energi tersebut
tidak dapat diperbaharui. Selain itu manusia perlu mencari alternatif pengganti seperti energi: panas bumi, energi matahari, alkohol, energi gas rawa, energi nuklir dan lain sebagainya.
Untuk mengeksploitir energi alternatif tersebut dibutuhkan kemampuan khusus, kemampuan apakah itu? Coba diskusikan dengan temanmu.
3. Energi mekanik
Sebuah benda bergerak ke bawah dengan kecepatan tertentu v pada ketinggian h di atas tanah. Benda tersebut mempunyai energi kinetik dan mempunyai energi potensial.
Jumlah kedua energi tersebut dinamakan energi mekanik EM energi kinetik dan energi potensial.
EM = EP + EK
EP = energi potensial joule
= mgh
m =
massa kg g
= percepatan gravitasi ms
2
h =
tinggi benda dari permukaan bumi m EK =
energi kinetik joule =
mv
2
→ m = massa kg v =
kecepatan ms
Di unduh dari : Bukupaket.com
212
IPA SMPMTs Kelas VIII
Contoh soal:
Sebuah benda bermassa 2 kg bergerak jatuh sehingga pada ketinggian 2 m di atas tanah kecepatannya 5 ms
-1
, apabila g = 10 ms
-2
berapakah: a.
Energi kinetik benda tersebut? b.
Energi potensial benda tersebut? c.
Energi mekanik benda tersebut? d.
Energi benda ketika menyentuh tanah? Penyelesaian:
a. EK =
mv
2
= × 2 × 5
2
= 25 joule
b. EP =
mgh =
2 × 10 × 2 =
40 joule c.
EM = EK + EP
= 25 + 40
= 65 joule
d. Energi benda ketika menyentuh tanah = energi mekanik benda tersebut ingat hukum
kekekalan energi. Jadi energi benda ketika menyentuh tanah = 65 joule.
4. Pengertian usaha
