4. Kajian Teori Energi dan Usaha
Dalam penelitian ini, konsep fisika yang akan diteliti adalah salah satu konsep yang terdapat pada kelas VIII semester genap, yaitu konsep energi dan usaha. Berikut
adalah kajian teori energi dan usaha.
a. Energi
1 Pengertian Energi
Energi dapat diartikan sebagai suatu kemampuan untuk melakukan usaha.
22
Energi dalam kehidupan sehari-hari sangat identik dengan istilah kerja karena setiap orang yang bekerja pasti memerlukan energi dan sebaliknya hasil dari suatu kegiatan
juga dapat berupa bentuk energi. Besar kecilnya suatu usaha yang dilakukan bergantung dari energi yang dimiliki energi tersebut.
2 Macam-macam Energi
Energi memiliki berbagai macam bentuk seperti energi matahari yang merupakan energi terbesar dalam kehidupan sehari-hari, energi kimia seperti
makanan dan minyak bumi, energi listrik seperti PLN, energi gerak seperti kincir angin, energi bunyi seperti bel listrik, energi mekanik berdasarkan posisi dan gerak
benda, dan sebagainya.
3 Energi Mekanik Benda
Berdasarkan pergerakan suatu benda, energi yang terjadi pada benda yang bergerak dibagi ke dalam 2 jenis yaitu energi potensial dan energi kinetik. Energi
potensial adalah energi yang dimiliki suatu benda karena kedudukannya terhadap titik acuan. Jika energi potensial bergantung pada massa dan ketinggian, energi kinetik
benda bergantung pada massa dan kecepatan benda. Makin besar massa dan kecepatan gerak benda, energi kinetiknya makin besar.
23
Secara matematis, perumusan energi potensial dan energi kinetik dapat ditulis sebagai berikut:
22
Saeful Karim, dkk. Belajar IPA Membuka Cakrawala Alam Sekitar untuk Kelas VIII SMPMts. Jakarta: PT. Setia Purna Inves, 2008 hal.184
23
Budi Purwanto. Semesta Fenomena Fisika 2 untuk Kelas VIII SMP dan dan MTs. Solo: PT Tiga Serangkai Pustaka Mandiri, 2009 hal.54
Energi Potensial Ep = m . g . h
Energi Kinetik Ek = ½ . m . v
2
Keterangan: Ep : Energi Potensial joule
Ek : Energi Kinetik joule m : massa benda kg
g : gravitasi ms
2
h : ketinggian m v : kecepatan ms
b. Usaha
Usaha sangat identik dengan kerja, maksudnya seseorang dikatakan telah melakukan usaha jika terjadi perubahan posisi benda dari keadaan awal akibat
dampak dari kerja yang dilakukan. Contoh usaha adalah mendorong meja sehingga meja tersebut bergerak maju dari posisi awal ke posisi yang baru. Secara matematis,
usaha dapat ditulis:
24
W = F . s Keterangan :
W : Usaha atau Kerja J = Nm
F : Gaya N
s : perpindahan m
Hubungan antara energi dan usaha adalah bahwa usaha merupakan proses terjadinya perubahan energi, artinya saat usaha dilakukan, maka akan terjadi
perubahan energi baik besar maupun bentuknya. Contoh ketika seorang ibu mendorong kursi roda mendaki daerah yang lebih tinggi, lama kelamaan ibu tersebut
akan merasa lelah. Hal ini menunjukkan bahwa semakin besar usaha yang dilakukan maka energi akan berkurang.
c. Daya
Daya didefinisikan sebagai usaha yang dilakukan tiap satuan waktu. Semakin besar daya yang dimiliki oleh suatu benda, semakin besar pula kemampuan benda
24
Ibid, hal 45
Kategori