Pengertian, Satuan dan Macam - Macam Bentuk Energi

A. PENGERTIAN ENERGI

Energi adalah kemampuan untuk melakukan suatu tindakan atau pekerjaan

(usaha). Kata “Energi” berasal dari bahasa yunani yaitu “ergon” yang berarti

kerja. Dalam melakukan sesuatu kita selalu memanfaatkan energi, baik secara

sadar maupun tidak sadar, Contohnya ketika kita berjalan kita memerlukan

energi. Namun setiap kegiatan memerlukan energi dalam jumlah dan bentuk

yang berbeda-beda. Energi tidak dapat dilihat namun pengaruhnya dapat

dirasakan. Energi dapat berubah bentuk dari satu bentuk ke bentuk lainnya.

Contohnya pada setrika terjadi perubahan bentuk dari energi listrik menjadi

energi panas.

SUMBER GAMBAR KLIK DISINIB. SATUAN ENERGI

Satuan Internasional untuk energi adalah Joule (J), satuan ini digunakan untuk

menghormati james Presscot Joule dan percobaannya dalam persamaan

mekanik panas. Satuan lain untuk energi adalah Kalori (Kal). Hubungan antara

Joule dengan Kalori adalah sebagai berikut :

1 kalori = 4,2 Joule atau 1 Joule = 0,24 kalori

Hubungan Joule dengan Satuan Internasional Dasar lain :

1 Joule = 1 Newton-Meter dan 1 Joule = 1kg m2 s-2

C. HUKUM KEKEKALAN ENERGI

Berdasarkan Hukum Kekekalan Energi, dapat ditarik kesimpulan bahwa :

Energi Tidak dapat diciptakan maupun dimusnahkan. Energi hanya dapat

dirubah bentuknya dari satu bentuk ke bentuk lainnya. Oleh karena Itu Jumlah

total energi dalam suatu sistem hanya akan berubah ketika masuk atau

keluarnya suatu energi. |Energi Tidak dapat Diciptakan dan Dimusnahkan|

D. BENTUK-BENTUK ENERGI

Dalam menjalani kehidupan sehari-hari, ternyata ada berbagai macam bentuk

energi yang kita manfaatkan. Nah mari disimak apa saja bentuk energi tersebut.

1. Energi Mekanik

Energi mekanik adalah energi yang dimiliki suatu benda karena sifat geraknya.

Energi Mekanik dibagi lagi menjadi dua, yaitu  :

Energi Potensial, yaitu energi yang dimiliki suatu benda karena posisi atau kedudukannya, artinya saat benda tersebut diam pada posisi tertentu. Berbagai jenis energi dapat dikategorikan sebagai energi potensial, karena semua bentuk energi potensial dihubungkan dengan suatu jenis gaya yang bekerja terhadap keadaan fisik suatu materi. Contohnya adalah ketika kita meregangkan karet, terjadi perubahan sifat fisik karena adanya

gaya elastik, nah inilah yang disebut energi potensial elastik. Secara Fisika Rumus Energi Potensial adalah sebagai berikut.

Ep = m x g x h

Keterangan (Satuan) :

Ep = Energi Potensial (Joule)m = Massa (kg)g = Gravitasi (m/s2 )h = Ketinggian

(m)

Energi Kinetik adalah Energi yang dimiliki suatu benda karena pergerakan atau kelajuannya. Energi kinetik secara jelas dapat diartikan sebagai suatu kemampuan untuk melakukan usaha agar bisa menggerakkan benda dengan massa tertentu hingga mencapai suatu kecepatan tertentu. Semakin tinggi kecepatan suatu benda maka semakin besar pula energi kinetiknya. Contohnya adalah ketika sebuah mobil melaju, semakin kencang kecepatan mobil tersebut, maka semakin pula energi kinetiknya. Secara Fisika Rumus Energi Kinetik Adalah Sebagai Berikut :

Ek = ½ x m x v2

Keterangan (Satuan) :

Ek = Energi Kinetik (Joule)m = Massa (kg)v = Kecepatan (m/s)

Energi Mekanik = Energi Potensial + Energi Kinetik

2. Energi Bunyi

Energi Bunyi adalah energi yang dihasilkan oleh getaran partikel-partikel udara

di sekitar sumber bunyi. Sebenarnya setiap terjadinya getaran pada suatu benda

pasti terdapat energi bunyi, namun tidak semua bunyi tersebut akan terdengar.

Semakin kuat getarannya, semakin besar pula energi bunyi yang dihasilkan.

Contohnya adalah ketika bermain gendang, semakin kuat gendang dipukul,

otomatis semakin besar getarannya, dan semakin besar bunyi yang dihasilkan.

3. Energi Panas (Kalor)

Energi Panas adalah energi yang terjadi karena pergerakan internal partikel

penyusun dalam suatu benda. Energi panas merupakan energi yang berpindah

dari suatu partikel yang bersuhu tinggi ke partikel bersuhu lebih rendah.

Contohnya ketika memanaskan air dengan api, suhu dari api akan berpindah ke

air sehingga membuat air dapat mendidih.

4. Energi Cahaya

Energi Cahaya adalah Energi yang dihasilkan oleh gelombang elektromagnetik.

Contohnya adalah ketika cahaya dari lampu, semakin jauh kita dari sumber

cahaya maka semakin sedikit pengaruh cahaya tersebut terhadap penglihatan.

Artikel Penunjang : Pengertian danSifat-Sifat Gelombang

5. Energi Kimia

Energi Kimia adalah Energi yang dihasilkan karena adanya interaksi secara

kimia dari reaksi kimia yang terjadi. Contoh Sederhananya adalah Makanan

yang masuk ke dalam tubuh memiliki unsur kimia dan akan mengalami reaksi

kimia agar dapat dimanfaatkan oleh tubuh, nah saat proses reaksi kimia juga

terjadi energi kimia.

6. Energi Nuklir

Energi Nuklir adalah Energi yang dihasilkan dari reaksi inti oleh bahan

radioaktif.  Energi ini dihasilkan oleh inti atom yang membelah atau dua inti

atom yang menyatu. Pembelahan atau penyatuan inti atom akan menghasilkan

energi yang sangat besar karena terjadi perubahan pada inti atom. Contohnya

adalah penggunaan bom nuklir (mohon maaf untuk Energi Nuklir pemahaman

saya belum seberapa jadi saya belum bisa membahas lebih detail)

Artikel Penunjang : Pengertian danTeori Atom

E. PENGGUNAAN DAN PEMANNFAATAN ENERGI DALAM

KEHIDUPAN

Berbagai energi dimanfaatkan dalam kehidupan kita sehari-hari, nah berikut

saya berikan contoh penggunaan energi dengan merubahnya dari satu bentuk ke

bentuk lain.

Energi Kimia Menjadi Energi Gerak (Mekanik) Makanan yang kita makan diolah melalui reaksi kimia menjadi sumber energi untuk beraktivitas

Energi Listrik Menjadi Energi Panas Penggunaan Setrika untuk menggosok pakaian.

Energi Listrik Menjadi Energi Bunyi Penggunaan Bel untuk menghasilkan bunyi.

Energi Listrik Menjadi Energi Gerak (Mekanik Penggunaan kipas angin.

Energi Gerak (Mekanik) Menjadi Energi Panas Gesekkan dua benda secara terus menerus menghasilkan panas.

Energi Cahaya Menjadi Energi Kimia Pemanfaatan cahaya matahari sebagai bahan dasar dalam proses fotosintesis oleh tumbuhan.

Pengertian, Sifat, dan Macam Macam ...

Perambatan dan Sifat Gelombang Buny...

Macam - Macam Alat Optik

Rumus Besaran Turunan

Relativitas Khusus

Dalam teori relativitas khusus, massa dan energi adalah ekivalen (sebagaimana dapat dilihat dengan menghitung kerja yang diperlukan untuk mempercepat benda). Ketika kecepatan suatu objek meningkat, maka energinya dan inersianya juga akan meningkat. Maka gaya yang diperlukan untuk mempercepat benda tersebut lebih besar dengan massa yang sama dibandingkan ketika benda bergerak pada kecepatan yang lebih rendah. Hukum Kedua Newton

tetap berlaku karena merupakan definisi matematika.[2]:855–876 Namun, momentum relativistik harus dinyatakan ulang sebagai:

dengan

adalah kecepatan danadalah kecepatan cahaya

adalah massa diam.

Persamaan relativistik yang menghubungkan gaya dan akselerasi untuk partikel dengan massa diam konstan tidak nol yang bergerak pada arah sumbu :

dengan faktor Lorentz

[3]

Gaya non-fundamental

Beberapa gaya ada karena gaya fundamental. Dalam beberapa kasus, ada permodelan yang diidealkan untuk mendapatkan pemahaman.

Gaya normal

FN adalah gaya normal yang bekerja pada objek.Artikel utama untuk bagian ini adalah: Gaya normal

Gaya normal ditimbulkan oleh gaya repulsif dari interaksi antara atom-atom pada jarak dekat.

Friksi

Artikel utama untuk bagian ini adalah: Friksi

Friksi adalah gaya permukaan yang melawan gerak relatif. Gaya friksi berhubungan langsung dengan gaya normal yang menjaga dua benda solid terpisah pada titik kontak. Ada 2 macam gaya friksi: friksi statis dan friksi kinetis.

Gaya friksi statis ( ) akan berlawanan langsung dengan objek yang terletak paralel pada permukaan sesuai dengan koefisien gesek statis ( ) dikalikan dengan gaya normal ( ). Maka besaran gaya friksi statis akan memenuhi pertidaksamaan:

.

Sedangkan untuk gaya friksi kinetis ( ):

,

adalah koefisien gesek kinetis. Untuk kebanyakan permukaan, koefisien gesek kinetis nilainya lebih rendah daripada koefisien gesek statis.

Gaya elastis

Artikel utama untuk bagian ini adalah: Elastisitas (fisika) dan Hukum Hooke

Fk adalah gaya yang muncul akibat muatan pada pegas

Gaya elastis bekerja untuk mengembalikan pegas ke ukuran aslinya. Sebuah pegas ideal diasumsikan tidak bermassa, tidak mempunyai friksi, tidak dapat rusak, dan dapat diperpanjang tak terbatas. Pegas akan menghasilkan gaya yang akan menarik jika diperpanjang sesuai dengan perpanjangannya dari posisi awalnya.[4] Hubungan linear ini dicetuskan oleh Robert Hooke tahun 1676, sehingga dinamakan Hukum Hooke. Jika adalah besar perpanjangan, maka gaya yang dihasilkan pegas ideal sama dengan:

dengan adalah konstanta pegas. Tanda minus menunjukkan arah gaya berlawanan arah dan muatan yang diberikan.

Gaya dan Potensial

Disamping gaya, konsep yang sama secara matematis dari medan energi potensial dapat digunakan untuk kesesuaian. Sebagai contoh, gaya gravitasi yang beraksi pada suatu benda dapat dipandang sebagai aksi medan gravitasi yang hadir pada lokasi benda Pernyataan ulang secara matematis definisi energi (melalui definisi kerja), medan skalar potensial didefinisikan sebagai medan yang mana gradien adalah sama dan berlawanan dengan gaya yang dihasilkan

pada setiap setiap titik. Gaya dapat diklasifikasi sebagai konservatif atau non konservatif. Gaya konservatif sama dengan gradien potensial.

Gaya konservatif

Artikel utama untuk bagian ini adalah: Gaya konservatif

Gaya konservatif yang beraksi pada sebuah sistem tertutup memiliki kerja mekanis terkait yang memperbolehkan energi untuk berubah hanya dalam bentuk kinetik atau energi potensial. Hal ini berarti bahwa untuk sistem tertutup, energi mekanik bersih tersimpan kapan pun gaya konservatif bekerja pada sistem.

Oleh karena itu, gaya terkait secara langsung dengan perbedaan energi potensial antara dua lokasi berbeda dalam ruang [5] dan dapat dianggap sebagai artifak dari medan potensial dalam cara yang sama bahwa arah dan jumlah aliran air dapat ditinjau sebagai artifak pemetaan kontur (contour map) dari ketinggian suatu area.

Gaya konservatif meliputi gravitasi, gaya elektromagnetik, dan gaya pegas. Tiap-tiap gaya ini memiliki model yang tergantung pada posisi yang seringkali dituliskan sebagai vektor radial dari potensial simetri berbentuk bola.[6] Contoh dari gaya konservatif:

Untuk gravitasi:

dengan adalah konstanta gravitasi, dan adalah massa objek n.

Untuk gaya elektrostatis:

dengan adalah permisivitas listrik di ruang hampa, dan adalah muatan listrik objek n.

Untuk gaya pegas:

dengan adalah konstanta pegas.

Gaya non konservatif

Untuk skenario fisis tertentu, adalah tak mungkin untuk memodelkan gaya sebagaimana dikarenakan gradien potensial.

Hal ini seringkali dikarenakan tinjauan makrofisis yang mana menghasilkan gaya sebagai kemunculan dari rata-rata statistik makroskopik dari keadaan mikro.

Sebagai contoh, friksi disebabkan oleh gradien banyak potensial elektrostatik antara atom-atom, namun mewujud sebagai model gaya yang tak gayut sembarang vektor posisi skala makro.

Gaya non konservatif selain friksi meliputi gaya kontak yang lain, tegangan, tekanan, dan seretan (drag). Akan tetapi, untuk sembarang deskripsi detail yang cukup, seluruh gaya ini adalah hasil gaya konservatif karena tiap-tiap gaya makroskopis ini adalah hasil netto gradien potensial mikroskopis.

Hubungan antara gaya non konservatif makroskopis dan gaya konservatif mikroskopis dideskripsikan oleh perlakuan detail dengan mekanika statistik. Dalam sistem tertutup makroskopis, gaya non konservatif beraksi untuk mengubah energi internal sistem dan seringkali dikaitkan dengan transfer panas.

Menurut Hukum Kedua Termodinamika, gaya non konservatif hasil yang diperlukan dalam transformasi energi dalam sistem tertutup dari kondisi terurut menuju kondisi lebih acak sebagaimana entropi meningkat.

Satuan Ukuran

Satuan SI yang digunakan untuk mengukur gaya adalah newton (simbol N), yang mana sama dengan gaya yang dibutuhkan untuk menggerakkan benda bermassa 1 kilogram dengan percepatan 1 meter per sekon kuadrat atau kg·m·s−2.[7]. Satuan CGS lebih awal adalah dyne, gaya yang dibutuhkan untuk menggerakkan benda bermassa 1 gram dengan percepatan 1 cm per sekon kuadrat (g·cm·s−2). Satu newton sama dengan 100.000 dyne.

A. Pengertian Gaya

Dalam fisika gaya diartikan sebagai tarikan atau dorongan. Gaya termasuk salah satu dari besaran vektor karena selain mempunyai nilai gaya juga mempunyai arah. Alat untuk mengukur gaya adalah neraca pegas atau dinamometer. Satuan gaya dalam SI adalah Newton (N).  Bentuk gaya tidak bisa kita dilihat, namun kita dapat merasakan pengaruh suatu gaya. Semakin besar gaya,  makin besar pula tenaga yang diperlukan.

 Gaya memiliki beberapa sifat diantaranya :1. Gaya dapat mengubah bentuk suatu benda.2. Gaya dapat mengubah arah gerak suatu benda3. Gaya dapat menyebabkan benda bergerak

Gaya yang diberikan terhadap suatu benda akan memberikan pengaruh terhadap benda tersebut.Pengaruh Gaya terhadap Benda diantaranya :

1. Benda yang diam akan bergerak jika diberi gaya.Contoh : mobil yang mogok akan bergerak ke depan jika di dorong, bola yang diam akan melambung keika di tendang. Dalam kasus tersebut gaya berpengaruh terhadppap gerak benda.

2. Benda yang sedang bergerak, apabila diberi gaya mengakibatkan benda tersebut diam, berubah arah geraknya ataupun bergerak lebih cepatContoh : bola yang bergerak akan diam ketika ditangkap, kelereng yang menggelinding akan berubah arah ketika menabrak tembok.

3. Benda yang dikenai gaya mengakibatkan benda berubah bentuk.Contoh : Kaleng bekas minuman penyok ketika di injak, beras akan menjadi tepung beras ketika di tumbuk.

B. Jenis-jenis Gaya Gaya dibedakan menjadi gaya sentuh dan gaya tak sentuh

1. Gaya sentuhGaya sentuh adalah gaya yang langsung menyentuh atau mengenai permukaan bendanya.Yang termasuk gaya sentuh adalah gaya otot, gaya pegas, gaya gesek,Contoh : kuda yang menarik andong, atlet panahan yang menarik busur panah, gaya yang diberikan saat mendorong kursi.

2. Gaya tak sentuhGaya tak sentuh adalah gaya yang tidak menyentuh permkaan benda yang

dikenainya tatapi pengaruhnya dapat dirasakan.Yang termasuk gaya tak sentuh adalahgaya listrik, gaya gravitasi, gaya magnet, gaya beratContoh : kelapa yang jatuh daripohonnya, paku yang tertarik oleh magnet

C. Resultan Gaya Sebelum belajar resultan gaya terlebih dahulu harus memahami penggambaran gaya. Dalam fisika gaya digambarkan sebagai garis anak panah. Resultan gaya adalah jumlah perpaduan gaya yang bekerja pada suatu benda. Karena gaya merupakan besaran vektor maka untuk menentukan resultan gaya menggunakan teknik resultan vektor.

1. Resultan gaya searah

Resultan gaya searah dirumuskan

2. Resultan gaya berlawanan arah

Resultan gaya berlawanan arah dirumuskan :

Contoh soalAri, Ali, Adi dan Aji bermain tarik tambang. Ari dan Ali berada di sebelah kanan, gaya yang diberikan Ari 25N sedangkan yang diberikan Ali 30N. Adi dan Aji berada di sebelah kiri, gaya yang diberikan Adi 15N dan yang diberikan Aji 30N. Siapa pemenang tarik tambang tersebut ?

Jawab : Resultan gaya di sebelah kanan : 25N+30N = 55 NResultan gaya di sebelah kiri : 15N+30N = 45 N

Resulltan gaya yang bekerja pada tambang 55N - 45N = 10N ke arah kananSehingga tarik tambang dimenangkan oleh Ari dan Ali

A

A. Pengertian Gaya

Dalam fisika gaya diartikan sebagai tarikan atau dorongan. Gaya termasuk salah satu dari besaran vektor karena selain mempunyai nilai gaya juga mempunyai arah. Alat untuk mengukur gaya adalah neraca pegas atau dinamometer. Satuan gaya dalam SI adalah Newton (N).  Bentuk gaya tidak bisa kita dilihat, namun kita dapat merasakan pengaruh suatu gaya. Semakin besar gaya,  makin besar pula tenaga yang diperlukan.

 Gaya memiliki beberapa sifat diantaranya :1. Gaya dapat mengubah bentuk suatu benda.2. Gaya dapat mengubah arah gerak suatu benda3. Gaya dapat menyebabkan benda bergerak

Gaya yang diberikan terhadap suatu benda akan memberikan pengaruh terhadap benda tersebut.Pengaruh Gaya terhadap Benda diantaranya :

1. Benda yang diam akan bergerak jika diberi gaya.Contoh : mobil yang mogok akan bergerak ke depan jika di dorong, bola yang diam akan melambung keika di tendang. Dalam kasus tersebut gaya berpengaruh terhadppap gerak benda.

2. Benda yang sedang bergerak, apabila diberi gaya mengakibatkan benda tersebut diam, berubah arah geraknya ataupun bergerak lebih cepatContoh : bola yang bergerak akan diam ketika ditangkap, kelereng yang menggelinding akan berubah arah ketika menabrak tembok.

3. Benda yang dikenai gaya mengakibatkan benda berubah bentuk.Contoh : Kaleng bekas minuman penyok ketika di injak, beras akan menjadi tepung beras ketika di tumbuk.

B. Jenis-jenis Gaya Gaya dibedakan menjadi gaya sentuh dan gaya tak sentuh

1. Gaya sentuhGaya sentuh adalah gaya yang langsung menyentuh atau mengenai permukaan bendanya.Yang termasuk gaya sentuh adalah gaya otot, gaya pegas, gaya gesek,

Contoh : kuda yang menarik andong, atlet panahan yang menarik busur panah, gaya yang diberikan saat mendorong kursi.

2. Gaya tak sentuhGaya tak sentuh adalah gaya yang tidak menyentuh permkaan benda yang dikenainya tatapi pengaruhnya dapat dirasakan.Yang termasuk gaya tak sentuh adalahgaya listrik, gaya gravitasi, gaya magnet, gaya beratContoh : kelapa yang jatuh daripohonnya, paku yang tertarik oleh magnet

C. Resultan Gaya Sebelum belajar resultan gaya terlebih dahulu harus memahami penggambaran gaya. Dalam fisika gaya digambarkan sebagai garis anak panah. Resultan gaya adalah jumlah perpaduan gaya yang bekerja pada suatu benda. Karena gaya merupakan besaran vektor maka untuk menentukan resultan gaya menggunakan teknik resultan vektor.

1. Resultan gaya searah

Resultan gaya searah dirumuskan

2. Resultan gaya berlawanan arah

Resultan gaya berlawanan arah dirumuskan :

Contoh soalAri, Ali, Adi dan Aji bermain tarik tambang. Ari dan Ali berada di sebelah kanan, gaya yang diberikan Ari 25N sedangkan yang diberikan Ali 30N. Adi dan Aji berada di sebelah kiri, gaya yang diberikan Adi 15N dan yang diberikan Aji 30N. Siapa pemenang tarik tambang tersebut ?

Jawab : Resultan gaya di sebelah kanan : 25N+30N = 55 NResultan gaya di sebelah kiri : 15N+30N = 45 NResulltan gaya yang bekerja pada tambang 55N - 45N = 10N ke arah kananSehingga tarik tambang dimenangkan oleh Ari dan Ali

2. EnergiEnergi merupakan salah satu konsep penting dalam sains. Kata energi berasal dari bahasa Yunani, yaitu ergon yang berarti “kerja”. Jadi, energi didefinisikan sebagai kemampuan untuk melakukan kerja atau usaha. Energi merupakan sesuatu yang sangat penting dalam kehidupan di alam ini, terutama bagi kehidupan manusia, karena segala sesuatu yang kita lakukan memerlukan energi.

Berbagai sumber energi, antara lain, energi matahari, energi panas bumi, energi angin, energi air, dan energi nuklir. Sumber utama semua energi adalah energi matahari.

Gambar 1.1. Enegi Matahari Panas matahari memberikan suhu yang pas untuk kelangsungan hidup organisme di Bumi. Cahaya matahari dimanfaatkan secara langsung oleh tumbuhan berklorofil untuk melangsungkan fotosintesis, juga untuk pembangkit listrik dan masih banyak lagi

Gambar 1.2. Energi Angin Energi angin dapat digunakan untuk irigrasi dan pembangkit listrik

Gambar 1.3. Energi Panas Bumi Pemanfaatan tidak langsung yaitu memanfaatkan energi panas bumi untuk pembangkit listrik. Sedangkan pemanfaatan langsung yaitu memanfaatkan secara langsung panas yang terkandung pada fluida panas bumi untuk berbagai keperluan.

Gambar 1.4. Energi Air dimanfaatkan untuk pembangkit listrik

Gambar 1.5. Energi Nuklir Energi nuklir banyak dimanfaatkan untuk pembangkit listrik

Dalam fisika terdapat berbagai jenis energi, di antaranya energi potensial, energi kinetik, dan energi mekanik yang akan dibahas berikut ini.

Kita mulai dengan nonton video ini yuk :)

2.1. Energi Potensial

Energi potensial adalah energi yang berkaitan dengan kedudukan benda terhadap titik acuan. Dengan demikian, titik acuan akan menjadi tolok ukur penentuan ketinggian suatu benda. Energi potensial ada beberapa macam, seperti berikut ini.

a. Energi potensial gravitasi

Energi potensial gravitasi adalah energi potensial suatu benda yang disebabkan oleh kedudukan benda terhadap gravitasi bumi. Jika kita menggantungkan bola bermassa m, pada ketinggian h dari permukaan tanah maka energi potensial gravitasi bola tersebut dinyatakan:

Ep = m . g . h  …………………………………(2-1)

Keterangan:

Ep : energi potensial (joule)

m : massa (kg)

g : percepatan gravitasi (m/s2)

h : ketinggian terhadap titik acuan (m)

b. Energi potensial gravitasi Newton

Energi potensial gravitasi Newton adalah energi potensial gravitasi antara dua benda angkasa. Energi ini dirumuskan sebagai berikut:

Keterangan:

Ep : energi potensial gravitasi Newton (joule)

M : massa planet (kg)

m : massa benda (kg)

r : jarak benda ke pusat planet (m)

G : tetapan gravitasi universal = 6,673 x 10-11 N.m2/kg2

Dari rumus di atas terlihat bahwa Ep bernilai negatif. Artinya, untuk memindahkan benda dari posisi tertentu ke posisi lain yang jaraknya lebih jauh dari pusat planet diperlukan sejumlah energi. Selain itu, tanda negatif pada Ep juga menunjukkan bahwa suatu planet akan tetap terikat pada medan gravitasi matahari, sehingga planet tetap berada pada orbitnya.

c. Energi potensial pegas

Kemampuan pegas untuk kembali ke bentuk semula disebut energi potensial pegas.

Secara umum, energi potensial pegas dapat dirumuskan:

Keterangan:

Ep : energi potensial pegas (joule)

k : konstanta pegas (N/m)

x : pertambahan panjang (m)

F : gaya pegas (N)

Contoh penerapan energi potensial pegas yaitu pada anak panah yang dilepaskan. Contoh lainnya adalah pada mobil mainan yang akan bergerak maju setelah kita beri gaya dorong ke belakang.

2.2. Energi Kinetik

Energi kinetik adalah energi yang berkaitan dengan gerak suatu benda. Jadi, setiap benda yang bergerak memiliki energi kinetik.

Persamaan energi kinetik dapat dirumuskan sebagai berikut:

Keterangan:

Ek : energi kinetik (joule)

m : massa benda (kg)

v : kecepatan gerak suatu benda (m/s)

2.3. Energi Mekanik

Energi mekanik adalah energi yang dihasilkan oleh benda karena sifat geraknya. Energi mekanik merupakan jumlah energi potensial dan energi kinetik yang dimiliki oleh benda atau energi total yang dimiliki oleh suatu benda. Energi mekanik berasal dari energi potensial dan energi kinetik benda tersebut.

Secara matematis dituliskan:

Em = Ep + Ek…………………………………………………………(2-5)

Jumlah total Energi Kinetik dan Energi Potensial disebut Energi Mekanik. Ketika terjadi perubahan energi dari Ep menjadi Ek atau Ek menjadi Ep, walaupun salah satunya berkurang,

bentuk energi lainnya bertambah. Misalnya ketika Ep berkurang, besar Ek bertambah. Demikian juga ketika Ek berkurang, pada saat yang sama besar Ep bertambah. Total energinya tetap sama, yakni Energi Mekanik.

Energi mekanik suatu benda bersifat kekal, artinya energi mekanik tidak dapat dimusnahkan, namun dapat berubah bentuk. Energi dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk lain dan dipindahkan dari satu benda ke benda yang lain tetapi jumlahnya selalu tetap. Pernyataan di atas disebut hukum kekekalan energi mekanik.

Em1 = Em2……………………………………………………………(2-6)

Cobalah untuk menonton video ini kawan. Video ini tentang simulasi energy mekanik lho :)

Ingin belajar lebih dalam mengenai penerapan hukum kekekalan energy mekanik pada berbagai jenis gerakan? Klik di sini

Gaya yang menyebabkan energi mekanik kekal (tetap) disebut gaya konservatif. Yang termasuk gaya konservatif antara lain :

1. Gaya gravitasi konstan, F = m.g2. Gaya elastic pegas, F = k.x3. Gaya gravitasi Newton,

Gaya konservatif memiliki sifat bahwa usaha yang dilakukan oleh suatu benda :

1. tidak bergantung pada lintasannya, tetapi hanya bergantung pada keadaan awal dan keadaan akhir

2. selalu sama dengan nol jika benda bergerak kembali ke posisi semula dalam lintasan tertutup

3. selalu dapat dinyatakan sebagai perbedaan antara energi potensial awal dan energi potensial akhir

Kita dapat menyimpulkan bahwa usaha yang dilakukan oleh gaya tak konservatif bergantung pada lintasan. Contoh gaya tak konservatif antara lain gaya dorong, gaya gesekan, dan gaya hambatan udara.

Secara matematis, hukum kekekalan energi mekanik dapat dirumuskan:

Ep1 + Ek1 = Ep2 + Ek2 ……………………………………(2-6)

Persamaan di atas hanya berlaku jika tidak terjadi gesekan. Jika terjadi gesekan, sebagian energi akan berubah menjadi energi panas.