KATA
PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan ke
hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat
dan berkatnya yang telah ia berikan kepada penulis
dalam proses menyelesaikan makalah
ini.
Penulis menyadari bahwa begitu
banyak hal-hal yang mungkin belum sempurna
untuk itu kritik dan saran yang bersifat membangun
sangat penulis harapkan. Selain itu,
penulis juga mengucapkan terima kasih kepada semua
pihak yang telah membantu penulis
dalam menyelesaikan makalah ini.
Harapan penulis semoga makalah ini
bermanfaat bagi kita semua yang berada di
dunia pendidikan.
Padang,12 September 2016
Penulis
DAFTAR ISI
KATA
PENGANTAR..............................................................................................................1
DARTAR ISI.............................................................................................................................2
BAB I : PENDAHULUAN.......................................................................................................3
1.1 Latar Belakang...................................................................................................................3.1
1.2 Rumusan Masalah .............................................................................................................3.2
1.3 Tujuan................................................................................................................................3.3
Bab II :
PEMBAHASAN..........................................................................................................4
ENERGI.....................................................................................................................................4
A.
Pengertian Energi............................................................................................................4
B.
Macam-Macam Energi...................................................................................................4
C.
Hukum Kekekalan Energi.............................................................................................10
D.
Perubahan Bentuk Energi.............................................................................................11
BAB III :
PENUTUP.............................................................................................................12
Kesimpulan...............................................................................................................................12
Saran.........................................................................................................................................12
DAFTAR
PUSTAKA..............................................................................................................13
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Mempelajari Konsep dasar IPA SD
berisi tentang pengertian energi, macam- macam energi, perubahan bentuk energi,
dan hukum kekekalan energi. Dengan mempelajari materi Konsep dasar IPA SD ini,
diharapkan dapat menjelaskan konsep-konsep energi yang berpengaruh terhadap
kehidupan sehari-hari. Pembahasan materi ini menerapkan tentang konsep energi
dan bentuk energi.
1.2 Rumusan Masalah
1. Apa yang dimaksud dengan energi ?
2. Jelaskan macam-macam energi ?
3. Jelaskan perubahan bentuk energi ?
4. Jelaskan hukum kekekalan energi ?
1.3 Tujuan
1. Dapat mengetahui pengertian energi
2. Dapat mengetahui macam-macam energi
3. Dapat mengetahui perubahan bentuk energi
4. Dapat mengetahui hukum kekekalan energi
BAB II
PEMBAHASAN
A. PENGERTIAN ENERGI
Energi adalah kemampuan untuk
melakukan usaha/kerja. Jumlah energi yang diberikan sama dengan usaha yang
dilakukan. Jadi, jika suatu benda melakukan usaha, maka benda tersebut akan
kehilangan energi yang sama dengan usaha yang dilakukannya. Dalam satuan SI,
energi diukur dalam Joule (1 J = 1 Nm).
B. MACAM- ENERGI
A. Energi Mekanik
Energi mekanik adalah energi yang
berkaitan dengan gerak atau kemampuan untuk bergerak.rumus:
|
EM=EK+EP
|
Ada
dua macam energi mekanik,yaitu:
a.
Energi
Kinetik
Energi
gerak disebut juga energi kinetik. Energi kinetik adalah energi yang dimiliki
benda karena geraknya atau kelajuannya. Misalnya : mobil bergerak dan angin
bergerak.Rumus Energi Kinetik adalah:
|
EK
=
mv2
|
Keterangan:
EK =
energi kinetik (J)
m =
massa (Kg)
v =
kelajuan (
Contoh
soal:
Berapakah
energi kinetik massa sepeda plus pengendara 60 kg yang sedang bergerak dengan
kelajuan 5 m/s ?
Diketahui
:
m = 60 kg
m = 60 kg
V = 5 m/s
Ditanya :
Ek
= … ?
Jawab:
EK =
mv2
EK =
(5 m/s)2
= 750 J
b.
Energi
Potensial
Energi
potensial adalah energi yang dimiliki benda karena posisinya. Misalnya: energi
potensial durian saat masih dipohonnya.
Rumus Energi Potensial adalah :
|
Ep = m.g.h
|
Keterangan :
Ep = Energi Potensial (J)
m = Massa suatu benda (kg)
g = Gravitasi bumi (m/s2)
h = Tinggi kedudukan pada suatu benda
(m)
Contoh
soal :
Buah durian tergantung pada tangkai
pohonnya setinggi 8 meter,jika massa durian 2 kg dan percepatan gravitasi 10
N/kg, berapa energi potensial yang dimiliki durian tersebut?
Diketahui:
h = 8 meter
m = 2 kg
g = 10 N/kg
Ditanya:
Ep = …?
Jawab
:
Ep = m.g.h
Ep = m.g.h
Ep = (2 kg) (10 N/kg) (8 m)
Ep = 160 Nm
Ep = 160 J
Jadi,energi
potensial yang dimiliki oleh buah durian adalah 160 joule.
2. Energi Listrik
Energi Listrik adalah energi yang
timbul karena adanya perpindahan muatan – muatan listrik. Misalnya : listrik
batu baterai. Listrik merupakan salah satu bentuk energi yang paling banyak
digunakan. Energi ini dipindahkan dalam bentuk aliran muatan listrik melalui
kawat yang disebut arus listrik.Kemampuan yang dapat dilakukan energi ini
diantaranya untuk menyalakan lampu, menyalakan peralatan elektronik, ataupun
menggerakkan mesin-mesin industri.
|
E =P x t
|
keterangan:
P
= daya dalam (watt)
T
= waktu dalam (detik)
E
= energi dalam (joule)
Contoh:
Sebuaah
lampu 50 watt, 12 volt dihubungkan dengan tegangan accu 12 volt.
Tentukan
:
a. Energi
yang diperlukan lampu tersebut untuk menyala maksimal selama 1 menit?
b. Arus
yang mengalir?
c. Hambatan
R?
Diketahui:
Tegangan
sumber accu V : 12 volt
Daya
alampu P : 50 watt
Lama
menyala t = 1 menit = 60 detik
Penyelesaian:
a.
Energi E yang dibutuhkan oleh lampu adalah:
E
= P x t
= 50
watt x 60 detik
=
3000 watt detik
= 3000 joule
b.
Arus I yang mengalir melewati lampu adalah:
P =
V x t
50
watt = 12 volt x I
I =
50 watt/ 12 volt
=
4,17 Ampere
c.
Hambatan R yang dimiliki lampu adalaah:
V =
I x R
12
volt = 4,17 A x R
R =12
volt/ 4,17 ampere
=
2,88 ohm
3. Energi Kalor
Energi kalor adalah energy yang
dapat mempengaruhi suhu,volume,atau wujud benda. Misalnya : kalor setrika dan magic
jar. Kebanyakan energy dimanfaatkan dalam bentuk kalor.Saat menyetrika baju
yang dimanfaatkan adalah perubahan energy listrik menjadi energy kalor. Untuk
menggerakkan mesin mobil, terjadi perubahan energy kimia bahan bakar menjadi
energy kalor yang selanjutnya berubah menjadi energy kinetic untuk menggerakkan
mesin.
Rumus:
|
Q= M. C .
|
Contoh:
Berapa kalor
yang dibutuhkan untuk memanaskan 1 kg air yang bersuhu 20⁰C menjadi 100⁰C jika diketahui kalor jenis air
1000 J/kg⁰C ?
Diketahui :
m = 1 kg
c = 1000 J/kg⁰C
ΔT = 100⁰C - 20⁰C = 80⁰C
c = 1000 J/kg⁰C
ΔT = 100⁰C - 20⁰C = 80⁰C
Ditanya :
Q = . . . ?
Jawab :
Q = m. c ΔT
Q = 1. 1000. 80
Q = 80.000 J
Jadi kalor yang diperlukan untuk memanaskan air tersebut adalah 80.000 j
Q = m. c ΔT
Q = 1. 1000. 80
Q = 80.000 J
Jadi kalor yang diperlukan untuk memanaskan air tersebut adalah 80.000 j
4.
Energi Cahaya
Energi yang dapat membuat benda bisa terlihat.
Misalnya energy cahaya matahari, cahaya lampu darurat (emergency light), dan
cahaya lampu TL. Dalam kehidupan, kita selalu memanfaatkan energi cahaya. Tumbuhan
juga membutuhkan cahaya untuk tumbuh.
Contoh:
sebuah Sinar melintasi dua buah medium yang memiliki indeks bias berbeda.
Jika sudut datang sinar adalah 53° dan sudut bias sebesar 37° tentukan nilai indeks bias medium yang kedua jika medium yang pertama adalah udara!
sebuah Sinar melintasi dua buah medium yang memiliki indeks bias berbeda.
Jika sudut datang sinar adalah 53° dan sudut bias sebesar 37° tentukan nilai indeks bias medium yang kedua jika medium yang pertama adalah udara!
persamaan :
|
n1 sin i = n2 sin r
|
Dimana :
n1 = indeks bias medium 1 (tempat sinar datang)
n2 = indeks bias medium 2(tempat sinar bias)
i = besar sudut datang
r = besar sudut bias
Sehingga:
n1 sin i = n2 sin r
(1) sin 53° = n2 sin 37°
4/5 = n2 3/5
n2 = 4/3
Catatan
:
Indeks bias udara adalah 1 meskipun tidak disebutkan dalam data soal (harus hafal).
Indeks bias udara adalah 1 meskipun tidak disebutkan dalam data soal (harus hafal).
5. Energi Otot
Energi otot dalam tubuh yang
terbentuk dari makanan,minuman dan oksigen. Misalnya otot petinju atau otot
lengan saat bermain tanco. Energi ini banyak digunakan oleh para olahragawan.
6. Energi Bunyi
Energi yang dihasilkan oleh getaran benda.
Misalnya semua orang berbicara dan bunyi telepon. Energi bunyi mempunyai
kemampuan untuk menggetarkan gendang telinga sehingga kita mendapat kesan
mendengar bunyi. Energi bunyi yang sangat besar dapat memecahkan kaca jendela
ataupun memecahkan gendang telinga kita.
Contoh:
Satu
benda memiliki bunyi dengan frekuensi 200 Hz maka hitunglah berapa amplitudo
benda tersebut.
Jawab:
T = 1/ f
= 1/ 200 Hz
= 0,05 s
7. Energi Nuklir
Energi nuklir adalah energy yang
terjadi karena reaksi inti.Energi nuklir dapat dimanfaatkan sebagai pembangkit
tenaga listrik dan pembuatan bom nuklir.
Contoh Soal :
Massa inti deutrium 1D2 adalah
2,0141 sma. Jika massa proton 1,0078 sma dan massa netron 1,0087 sma, besar
energi ikat inti deutrium . . . MeV. (1 sma = 931 MeV)
Pembahasa
E =
E = (
x
+
x
-
) X 931
E = ( 1X 1,0078
+ (2-1) X 1,0087 – 2,0141 ) X 931
E = 2,23 MeV
8. Energi Biogas
Energi biogas adalah energy yang
memanfaatkan kotoran ternak seperti sapi,kerbau,kambing,dan ayam sebagai sumber
gas metana.Gas metana dapat dimanfaatkan untuk gas bahan bakar,misalnya untuk
bahan bakar penerangan dan pengganti bahan bakar untuk kompor.Energi biogas
banyak digunakan untuk penerangan di daerah yang belum terjangkau PLN.
9. Energi Kimia
Energi kimia adalah energy yang
dimiliki oleh zat melalui reaksi kimia.Misalnya : energy kimia pada makanan.
Energi kimia adalah energi yang tersimpan dalam persenyawaan kimia. Bahan bakar
yang kita gunakan untuk memasak (minyak tanah) dan menggerakkan kendaraan
mengandung energy kimia.Beberapa sumber energy listrik, misalnya batu batrai
dan aki (akumulator) adalah hasil perubahan dari energy kimia yang tersimpan
dalam kedua benda tersebut.
C. HUKUM
KEKEKALAN ENERGI
Energi di alam adalah tetap, sehingga
berlaku hukum
kekekalan energi yang menyatakan bahwa :“Energi tidak dapat diciptakan dan
dimusnahkan, tetapi dapat diubah dari bentuk yang satu ke bentuk yang lain“.
Itulah dalil yang
menjadi dasar hukum kekekalan energi. James Prescott Joule, fisikawan
Inggris yang mencetuskan ide ini. Inti dari dalil ini adalah energi yang
ada di dunia ini tidak dapat dimusnahkan atau dibuat yang ada hanya bisa diubah
(misalnya dari energi kinetik ke energi potensial, atau sebaliknya.
D.
PERUBAHAN
BENTUK ENERGI
1. Energi Listrik – Energi Panas
Perubahan dari energi listrik menuju energi
panas, contohnya adalah penggunaan oven, kompor listrik, setrika hingga
microwave.
2. Energi Listrik – energi Kimia
Perubahan dari energi listrik menuju energi
kimia contohnya adalah charger batu baterai, pengisian aki atau accumulator.
3. Energi Listrik – Energi Gerak
Contoh perubahan energi listrik menjadi sebuah
energi gerak adalah penggunaan AC, kipas angin, mobil mainan, mixer, blender
dan masih banyak lagi.
4. Energi Gerak – Energi Panas
Perubahan energi gerak menjadi sebuah energi
panas, contohnya adalah ketika sepeda motor dipakai perjalanan jauh akan
menjadi panas.
5. Energi Cahaya – Energi Listrik
sebuah
energi cahaya ke dalam energi listrik adalah contohnya teknologi panel surya.
6. Energi Gerak – Energi Bunyi
Energi gerak yang diubah menjadi energi bunyi,
bisa kita contohkan dari menabuh gendang atau bertepuk tangan yang akan
menghasilkan suara.
7. Energi Kimia – Energi Panas
Perubahan dari energi kimia ke dalam bentuk
energi panas bisa terdapat pada makanan yang kita makan, seusai dikonsumsi
hingga menjadi panas.
BAB
III
PENUTUP
A.
KESIMPULAN
Energi
sangat berpengaruh terhadap aktivitas kehidupan manusia dalamkehidupan
sehari-hari, dengan memiliki energi, manusia bisa melakukan berbagai aktivitas
mulai dari aktivitas ringan sampai aktivitas berat.
Dalam
pengamatan sehari-hari energi muncul dalam berbagai bentuk, misalnya: energi
kimia, energi listrik, energy nuklir, dan sebagainya. Energi memiliki
berbagai bentuk diantaranya energy kinetic, energy lisrik, energy potensil,
energi cahaya dll.
B.
SARAN
Energi
memanglah suatu hal yang sangatlah dibutuhkan dalam kehidupan ini. Rasanya
tanpa adanya energi akan sangat sulit sekali bagi manusia untuk hidup, dalam
dunia keseharian semuanya kita lakukan menggunakan energi. Untuk itu
hendaknya kita harus memanfaatkan segala sesuatu di bumi ini dengan baik, agar
alam tak marah pada kita sehingga kebutuhan energy yang dapat menunjang
kebutuhan kita dapat berjalan dengan selaras dan seimbang.
DAFTAR
RUJUKAN
Yosaphat, dkk. 2007. Konsep dasa IPA SD. Jakarta: UT
Young, Hugh D & Freedman, Roger
A. 2002. Fisika (Terjemahan). Jakarta
: Erlangga
Prasodjo,Budi,dkk.2006.Teori dan Aplikasi Fisika Kelas VIII.Jakarta : Yudhistira
