Hampir setiap hari manusia melakukan kegiatan dan kegiatan yang dilakukan setiap hari ini sebenarnya merupakan perubahan energi dari satu energi ke dalam bentuk energi lainnya. Energi tidak akan berubah pada saat kita diam saja dan akan terus tetap ada.
Pada saat kita makan, kita mengubah dari energi kimia menjadi energi yang kita gunakan untuk bergerak, dan masih banyak lagi contoh dari kegiatan lainnya yang bisa mengubah energi dari satu energi ke dalam bentuk lain.
Pada materi kali ini kita akan membahas mengenai hukum kekekalan energi mulai dari pengertian, bunyi, rumus, bentuk dan contoh dari penerapan hukum kekekalan energi dalam kegiatan sehari hari.
Apa yang dimaksud dengan Hukum Kekekalan Energi?
James Prescott Joule (Penemu Hukum Kekekalan Energi)
Penemu dari hukum kekekalan energi adalah James Prescott Joule, seorang ilmuwan yang berasal dari Inggris yang lahir pada tanggal 24 Desember tahun 1818. Hukum kekekalan energi ini merupakan hukum pertama di dalam termodinamika.
Hukum kekekalan energi menyatakan bahwa jumlah energi dari sebuah sistem yang tertutup tidak berubah dan akan tetap sama. Energi tersebut tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan oleh manusia.
Namun, energi tersebut dapat berubah dari suatu bentuk energi ke bentuk energi lainnya. Di dalam kehidupan sehari hari terdapat banyak jenis dari energi, mulai dari energi potensial, energi kinetik, energi listrik, energi panas dan lainnya.
Bunyi Hukum Kekekalan Energi
Bunyi dari hukum kekekalan energi adalah:
“Hukum kekekalan energi menyatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan, tetapi hanya dapat berubah dari satu bentuk ke bentuk energi lain”
Rumus Hukum Kekekalan Energi
Di dalam hukum kekekalan energi menyatakan bahwa besaran energi mekanik pada benda yang bergerak selalu tetap. Hukum kekekalan energi dapat dirumuskan sebagai berikut ini yaitu:
Em1 = Em2 Ek1 + Ep1 = Ek2 + Ep2
Bentuk Hukum Kekekalan Energi
Berdasarkan hukum kekekalan energi, terdapat 3 bentuk dari energi yaitu energi potensial, energi kinetik dan energi mekanik.
Energi Potensial
Energi potensial merupakan energi yang dimiliki benda, dikarenakan posisi dari ketinggian benda tersebut. Ada 3 hal yang mempengaruhi energi potensial dari benda yaitu massa benda, gaya gravitasi dan ketinggian dari benda tersebut.
Rumus dari energi Potensial
Ep= m.g.h
Energi Kinetik
Kata kinetik berasal dari bahasa Yunani yaitu “kinesis” yang memiliki arti gerak. Energi kinetik merupakan usaha yang dibutuhkan guna menggerakkan benda dengan massa tertentu dari keadaan diam hingga mencapai kecepatan tertentu. Energi kinetik adalah energi yang dimiliki benda dikarenakan pergerakannya.
Umumnya, energi kinetik dibagi menjadi 2 jenis diantaranya yaitu:
Energi Kinetik Translasi Energi yang dimiliki oleh sebuah benda yang mengalami gerakan yang lurus.
Energi Kinetik Rotasi Energi yang dimiliki oleh suatu benda yang lintasannya berupa lingkaran atau berotasi.
Rumus Energi Kinetik
Ek= mv2
Energi Mekanik
Energi energi mekanik merupakan energi yang berhubungan dengan posisi dan gerak dari sebuah benda. Energi mekanik di dapatkan dari penjumlahan energi kinetik dan energi potensial di dalam melakukan suatu usaha.
Rumus Energi Mekanik
Em= Ek + Ep
Contoh Penerapan dari Hukum Kekekalan Energi
Mobil atau Kendaraan Bermotor Pada mobil atau kendaraan bermotor memiliki prinsip yaitu energi kimia yang terdapat di dalam bahan bakar diubah menjadi energi kinetik pada mesin mobil. Yang menggerakkan mobil yaitu si energi kinetik tersebut. Besarnya energi kinetik yang menggerakkan mobil lebih kecil dari besarnya energi kimia pada bahan bakar. Hal ini dikarenakan tidak seluruh energi kimia berubah menjadi energi kinetik. Sebagian besar dari energi yang tidak berubah menjadi energi kinetik akan berubah menjadi energi dalam bentuk lain, misalnya yaitu panas, getaran dan lainnya. Selain itu, sebagian dari energi kinetik yang sudah terbentuk hilang dikarenakan gesekan pada mesin. Hanya terdapat bagian kecil dari total energi pada awalnya. Energi yang tidak dimanfaatkan tersebut menjadi kerugian dan mengubah energu menjadi bentuk yang tidak diamanfaatkan.
Teko Pemanas Air Kita bisa melihat prinsip kekekalan energi lainnya pada saat kita menggunakan teko pemanas air. Alat ini mengubah energi listrik dari sebuah kabel menjadi energi panas pada element pemanas. Kemudian, elemen panas ini yang memanaskan air sehingga energi panas berpindah dari air pada teko. Ada juga kerugian energi yang hilang misalnya suara, bentuk panas ke lingkungan dan lainnya.
Pembangkit Listrik Tenaga Hidro Air di waduk memiliki energi potensial yang tinggi. Air yang masuk dari pintu air melewati jalur air hingga ke turbin dan memutar turbin. Energi potensial pada air kemudian berubah menjadi energi kinetik pada turbin, sehingga efeknya turbin dapat berputar. Jika turbin berputar, maka generator juga ikut berputar. Energi kinetik pada turbin berubah menjadi energi listrik pada generator. Listrik dari generator dialirkan melalui kabel tegangan tinggi jarak jauh dan energi listrik inilah yang dapat kita nikmati setiap harinya.
Buah diatas Pohon yang Jatuh Pada saat buah berada di atas pohon, maka buah tersebut akan diam. Buah ini akan memiliki energi potensial dikarenakan ketinggian buah tersebut dari tanah. Jika buah jatuh dari pohon, maka energi potensial akan mulai diubah menjadi energi kinetik. Sebelum buah menyentuh tanah, energi potensial akan berkurang turun ke nol dan hanya akan memiliki energi kinetik.
Mesin Uap Mesin uap dapat berjalan dengan uap dari energi panas. Energi panas ini nanti akan diubah menjadi energi mekanik yang nantinya digunakan untuk menjalankan lokomotif. Pada mesin uap inilah perubahan dari energi panas menjadi energi mekanik.
Kincir Angin Pisau dari kincir angin dapat berputar dikarenakan adanya energi kinetik. Kincir angin mengubah energi kinetik menjadi energi listrik.
Pistol Panah Mainan Pada pistol panah mainan anak anak memiliki sebuah pegas yang dapat menyimpan energi elastis apabila berada dalam posisi terkompresi. Energi tersebut akan dilepaskan pada saat pegas merenggang. Sehingga akan mengubah energi elastis pegas menjadi energi kinetik yaitu anak panah yang bergerak.