ENERGI DALAM SISTEM KEHIDUPAN - Bagian 1

Melalui kegiatan atau aktivitas pembelajaran ini, Ananda akan mampu:

1. Mengidentifikasi jenis-jenis energi
2. Membandingkan bentuk-bentuk energi yang ada di alam
3. Menganalisis perubahan energi yang terjadi dalam kehidupan sehari-hari.
4. Mengembangkan sikap bersyukur, kemandirian dan tanggung jawab.

Manusia membutuhkan energi untuk bekerja, bergerak, bernapas, dan mengerjakan banyak hal lainnya. Energi menyebabkan mobil dan motor dapat berjalan. Pesawat terbang dapat terbang karena adanya energi. Begitu juga kereta api dapat berjalan cepat karena adanya energi. Energi diperlukan untuk menyalakan peralatan listrik di rumah. Energi ada di mana-mana, bahkan, tumbuhan dan hewan membutuhkan energi untuk tumbuh dan berkembang. Energi terdapat dalam berbagai bentuk. Kehidupan bergantung pada kemampuan organisme mengubah energi dari suatu bentuk ke bentuk lainnya. Benarkah tubuh kita memerlukan energi? Apakah tubuh kita mampu mengubah energi menjadi bentuk yang lain?

Agar dapat menjawab beberapa pertanyaan itu, silahkan Ananda melakukan aktivitas berikut.

Lakukan serangkaian kegiatan berikut ketika Ananda sedang libur sekolah. Mintalah bantuan orang tua apabila Ananda mengalami kesulitan untuk menyiapkan bahan-bahan yang diperlukan. Silahkan Ananda mengikuti petunjuk berikut:

1. Segelas susu dan sarapan,
2. Sepasang baju kotor,
3. Mesin cuci atau ember,
4. Detergen,
5. Jemuran.

1. Minumlah susu dan makanlah sarapan yang sudah Ananda siapkan;
2. Cucilah sepasang baju kotor dengan mesin cuci atau kucek dan bilas secara manual dengan tangan;
3. Jemurlah baju yang sudah Ananda cuci di bawah terik matahari.

Setelah mengerjakan aktivitas tersebut, Ananda dapat melanjutkan untuk menjawab beberapa pertanyaan analisis berikut.

1. Apakah yang Ananda rasakan setelah minum susu dan makan sarapan?
   ………………………………………………………………………………………………………
2. Apa yang Ananda rasakan setelah mencuci baju?
   ………………………………………………………………………………………………………
   ………………………………………………………………………………………………………
3. Apa yang Ananda dapat amati dari baju yang dijemur?
   ………………………………………………………………………………………………………
4. Energi apa yang Ananda ketahui dari aktivitas 1, 2, dan 3?
   ………………………………………………………………………………………………………
5. Berikan tanda V pada kolom Setuju atau Tidak Setuju sesuai dengan pemahaman Ananda pada table berikut:
   

Pernahkahkah Ananda bermain prosotan seperti pada gambar? Pada saat bermain prosotan, seorang anak menaiki tangga untuk mencapai puncak. Kemudian setelah Ananda sampai di atas, Ananda akan duduk dan bersiap untuk meluncur.

Ketika anak sedang berada di puncak prosotan, ternyata memiliki energi potensial. Energi potensial adalah energi yang dimiliki oleh materi karena lokasi atau tempatnya. Setelah meluncur, anak tersebut bergerak ke bawah, sehingga memiliki energi gerak/energi kinetik. Energi kinetik adalah bentuk energi ketika suatu materi berpindah atau bergerak.

Dari contoh bermain prosotan, setidaknya Ananda dapat menyebutkan 2 bentuk energi. Lantas, apa saja bentuk-bentuk energi yang ada di alam? Apakah Ananda menyadari bahwa bentuk-bentuk energi tersebut dapat Ananda kenali dalam kehidupan sehari-hari?

Energi merupakan kemampuan untuk melakukan usaha (kerja) atau melakukan perubahan. Energi memiliki beberapa bentuk, antara lain energi potensial, energi kinetik, energi kimia, energi listrik, dan lain-lain.

Energi potensial adalah energi yang dimiliki oleh materi karena lokasi atau tempatnya. Benda yang diletakkan di atas meja memiliki energi potensial gravitasi. Karena energi potensial gravitasi inilah, benda dapat bergerak dari meja ke tanah. Batu di katapel mendapat energi saat karet katapel diregangkan. Energi potensial itulah yang mendorong batu terlempar dari katapel.

Secara matematis energi potensial dapat ditentukan dengan persamaan berikut :

Ep = mgh

Keterangan:
Ep = Energi Potensial (joule)
m  = Massa (kg)
g  = percepatan gravitasi (m/s²)
h  = ketinggian (m)

Contoh Soal:

Buah pepaya bermassa 0,5 kg tergatung pada tangkainya yang berada pada ketinggian 2 m dari atas tanah. Jika percepatan gravitasi bumi adalah 10 m/s2 tentukan besar energi potensial yang dimiliki oleh buah pepaya tadi!

Pembahasan
Energi potensial gravitasi
Ep = m x g x h
Ep = 0,5 x 10 x 2
Ep = 10 joule

Energi kinetik adalah bentuk energi ketika suatu materi berpindah atau bergerak. Setiap materi yang berpindah atau bergerak memiliki bentuk energi yang disebut energi kinetik atau energi gerak.

Secara matematis maka energi kinetik dapat diperoleh dengan menggunakan persamaan sebagai berikut :

Ek = ¹/₂ mv²

Keterangan:
Ek = Energi Kinetik (joule)
m  = Massa (kg)
v   = kecepatan (m/s)

Contoh Soal:

Sebuah sepeda yang massanya 40 kg bergerak dengan kecepatan 10 m/s. Tentukan besar energi kinetik sepeda tersebut!

Pembahasan
Energi kinetik suatu benda :
Ek = ¹/₂ m v²
Ek = ¹/₂ x 40 x 10²
Ek = 2000 joule

Energi kimia ialah energi yang terkandung dalam suatu zat. Misalnya, makanan memiliki energi kimia, sehingga orang yang makan akan memiliki energi untuk beraktivitas. Contoh energi kimia lainnya adalah bensin yang mengandung energi kimia, sehingga dapat digunakan untuk menggerakkan mesin.

Energi listrik ialah energi yang dimiliki muatan listrik dan arus listrik. Energi ini paling banyak digunakan karena mudah diubah menjadi energi lainnya misalnya lampu, sumber tegangan listrik/gardu listrik.

Secara matematis energi listrik dapat ditentukan dengan persamaan berikut :

w = p.t

atau

w = i².r.t

atau

w = v.i.t

Keterangan:
w = Energi listrik (joule)
p  = Daya (watt)
t  = waktu (s)
v  = Tegangan (volt) i  = Kuat arus (Ampere) R  =Hambatan (Ohm)

Contoh Soal:

Sebuah kawat dengan hambatan 25 Ω dialiri arus listrik 0,5 A selama 10 menit. Berapa kalori energi yang timbul dalam kawat ?

a. 3.750 joule
b. 3.000 joule
c. 2.750 joule
d. 2.500 joule

Pembahasan :

Diketahui :
R=25 Ω
I=0,5 A
t=10 menit=600 detik

Ditanya : W?

Jawab:
W =I²x R x t
 =0,5² x 25 x 600
 =3.750 joule

Perubahan energi yang terjadi dalam kehidupan kita sering kali tidak kita sadari. Namun demikian, perubahan itu secara tidak sengaja telah kita manfaatkan dan sering kita lihat setiap harinya. Pernahkah Ananda melihat buah yang terjatuh dari pohonnya? Atau, benda lain yang terjatuh ke bawah?

Setiap benda yang jatuh memiliki perubahan energi yang dapat Ananda amati dengan jelas, namun mungkin Ananda tidak memperhatikan dengan baik. Ananda akan mengetahui sebuah benda terjatuh dari bunyi yang terdengar ketika benda telah sampai ke tanah. Benda yang jatuh mengalami perubahan energi dari energi gerak menjadi energi bunyi. Energi lain yang tidak dapat Ananda dengarkan namun dapat dirasakan adalah ketika benda terjatuh maka tanah tempat terjatuh akan terasa hangat. Ini menunjukkan bahwa energi gerak telah berubah menjadi energi panas. Nah, sekarang Ananda sudah mengerti bahwa benda yang jatuh mengakibatkan perubahan bentuk energi gerak menjadi energi bunyi dan energi panas.

Perubahan energi yang terjadi pada sebuah benda tidak akan mengurangi energi yang ada pada benda tersebut. Karena sifat energi tidak pernah berkurang atau hilang, namun diubah menjadi energi bentuk lain. Dengan adanya pengetahuan tentang energi ini, maka energi dapat dimanfaatkan manusia dengan baik. Dalam kehidupan kita sehari-hari, banyak sekali perubahan energi yang telah kita manfaatkan. Lantas apa saja perubahan bentuk energi yang sudah Ananda manfaatkan selama ini?

SOAL 1

Perhatikan gambar berikut!

Perubahan bentuk energi yang terjadi ....

A.	Energi Listrik Menjadi Gerak
B.	Energi Kinetik menjadi Potensial
C.	Energi Gerak menjadi Kimia
D.	Energi Kimia menjadi Listrik

SOAL 2

Perhatikan gambar berikut!

Perubahan bentuk energi yang terjadi ....

A.	Energi Potensial menjadi energi Otot
B.	Energi Potensial menjadi energi Gerak
C.	Energi Gerak menjadi energi Bunyi
D.	Energi Otot menjadi energi Gerak

SOAL 3

Perhatikan gambar berikut!

Perubahan bentuk energi yang terjadi ....

A.	Energi Kimia menjadi Listrik
B.	Energi Listrik Menjadi Gerak
C.	Energi Listrik Menjadi Bunyi
D.	Energi Listrik Menjadi Panas

SOAL 4

Perhatikan gambar berikut!

Perubahan bentuk energi yang terjadi ....

A.	Energi Listrik Menjadi Gerak
B.	Energi Listrik Menjadi Bunyi dan Cahaya/Gambar
C.	Energi Listrik Menjadi Bunyi dan gerak
D.	Energi Listrik Menjadi Panas dan gerak

SOAL 5

Perhatikan gambar berikut!

Perubahan bentuk energi yang terjadi ....

A.	Energi Listrik Menjadi Gerak
B.	Energi Listrik Menjadi Panas
C.	Energi Listrik Menjadi Bunyi
D.	Energi Kimia menjadi Listrik

Jika berkenan, silahkan beri ulasan di kolom komentar. Terima Kasih.

Install Aplikasinya di Android Rumah Belajar.APK
Jika Sobat ingin membagikannya ke teman-teman, Silahkan KLIK TOMBOL BERBAGI DI BAWAH INI!