Seperti yang kita ketahui bersama, energi tidak bisa diciptakan ataupun dimusnahkan. Hal inilah yang dikenal sebagai Hukum Kekekalan Energi. Hukum yang ditemukan oleh seorang fisikawan bernama James Prescott Joule ini memiliki manfaat bagi kemajuan ilmu pengetahuan hingga saat ini.
Dalam kehidupan sehari-hari, penerapan Hukum Kekekalan Energi sangatlah luas. Tak hanya itu, hukum ini juga sangat berpengaruh terhadap aktivitas yang dilakukan manusia. Sedulur bisa menemukannya pada alat musik, kendaraan bermotor, dan pembangkit listrik. Bagaimana informasi selengkapnya mengenai Hukum Kekekalan Energi tersebut? Simak informasi berikut ini, yuk!
BACA JUGA: Hukum Pascal: Pengertian, Bunyi, Rumus, dan Penerapannya
Definisi Hukum Kekekalan Energi
Hukum kekekalan energi adalah salah satu hukum yang dirumuskan oleh fisikawan asal Inggris yaitu James Prescott Joule. Hukum kekekalan energi berbunyi “energi tidak dapat diciptakan ataupun dimusnahkan”.
Meskipun begitu, energi dapat diubah menjadi bentuk yang lain. Perubahan tersebut dapat dimanfaatkan untuk kepentingan energi. Dalam mempelajari perubahan energi, cabang ilmu yang menaunginya adalah ilmu konversi energi.
Sifat energi
Energi memiliki beberapa sifat, yaitu:
- Energi dapat berpindah ke benda lain melalui suatu gaya yang menyebabkan adanya pergeseran. Gaya tersebut dikenal sebagai energi mekanik.
- Energi bersifat kekal, artinya tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan.
- Energi dapat diubah menjadi bentuk lain atau mengalami transformasi energi.
- Energi panas dapat dipindah dari material satu ke material lainnya melalui transfer energi.
BACA JUGA: Pengertian Fisika Kuantum Beserta Fakta-Fakta Menariknya
Jenis-jenis energi
Sang penemu, James Prescott Joule, membedakan energi menjadi 3 jenis, yaitu:
- Energi mekanik, yakni energi yang berkaitan dengan posisi dan gerak dari sebuah benda.
- Energi potensial, yakni energi pada benda yang disebabkan oleh posisi dari ketinggian benda tersebut.
- Energi kinetik, yakni energi yang dibutuhkan untuk menggerakkan benda oleh massa tertentu dari kondisi diam menjadi kecepatan tertentu.
Rumus energi
Em1 = Em2 atau Ek1 + Ep1 = Ek2 + Ep2
Keterangan:
- Em1: energi mekanik awal
- Em2: energi mekanik akhir (Joule)
- Ek1: energi kinetik awal
- Ek2: energi kinetik akhir (Joule)
- Ep1: energi potensial awal
- Ep2: energi potensial akhir (Joule)
Contoh dalam kehidupan sehari-hari
Ada beberapa contoh yang bisa menunjukkan Hukum Kekekalan Energi dalam kehidupan sehari-hari.
- Adanya perubahan energi potensial listrik oleh elemen pemanas dari benda menjadi energi panas. Benda tersebut antara lain, teko pemanas air, solder, setrika, penghangat ruangan, dan pemanggang roti.
- Adanya perubahan energi potensial air menjadi energi kinetik lalu menjadi energi listrik pada pembangkit listrik tenaga air.
- Adanya perubahan energi potensial kimia dari bahan bakar menjadi energi kinetik pada kendaran bermotor.
- Adanya perubahan energi kinetik dari otot tangan menjadi energi bunyi pada alat musik, seperti gitar, piano, drum, dan biola.
BACA JUGA: Hukum Coulomb adalah: Pengertian, Rumus & Contoh Soalnya
Contoh soal
- Jika sebuah benda bermassa 1 kg dilempar secara vertikal ke atas dengan kecepatan awal adalah 20 m/s dan percepatan gravitasi g = 10 m/s², maka ketinggian benda saat energi potensialnya sama dengan tiga perempat energi kinetik maksimumnya adalah?
Jawab:
Diketahui:
Massa (m) = 1 kg
Kecepatan awal (V1) = 20 m/s percepatan gravitasi g = 10 m/s²
Ep = ¾ Ek maksimum
Ditanyakan:
Ketinggian benda saat Ep = ¾ Ek maksimum ?
Dijawab:
Benda bergerak ke atas atau secara vertikal, maka energi kinetik maksimum benda tersebut adalah saat awal gerak kecepatan benda dilemparkan. Dengan begitu,
Ek maks = Ek awal
Ek maks = 1/2.m.v12
Ek maks = 1/2.1.(20)2
Ek mask = 200 joule
Sementara itu, ketinggian benda dapat dihitung dengan cara:
Ep = ¾ x Ek maks
m.g.h = ¾ (200)
1.10.h = 150
10h = 150
h = 15 meter.
Jadi, ketinggian benda saat energi potensial benda sama dengan tiga perempat energi kinetik maksimum adalah 15 meter.
- Durian kecil dengan massa 300 gram jatuh dari pohon pada ketinggian 10 meter. Jika percepatan gravitasi (g) = 10 m/s², berapakah energi mekanik pada durian kecil tersebut!
Jawab:
Diketahui:
Massa benda = 300 gram (0,3 kg)
Gravitasi g = 10 m/s²
Ketinggian h = 10 m
Ditanyakan:
Energi mekanik (Em) durian kecil?
Diawab:
Jika ada benda jatuh dan tidak diketahui kecepatannya, maka energi kinetik (Ek) akan diasumsikan memiliki nilai nol (Ek = 0). Maka,
Em = Ep + Ek
Em = Ep + 0
Em = Ep
Em = m.g.h
Em = 0,3 kg . 10 .10
Em = 30 joule
Jadi, energi mekanik yang dimiliki oleh durian kecil yang jatuh tersebut adalah 30 joule.
Nah, itulah informasi mengenai Hukum Kekekalan Energi beserta jenis, rumus, dan contohnya. Semoga informasi ini dapat bermanfaat bagi Sedulur semua, ya. Selamat belajar!
Mau belanja bulanan nggak pakai ribet? Aplikasi Super solusinya! Mulai dari sembako hingga kebutuhan rumah tangga tersedia lengkap. Selain harganya murah, Sedulur juga bisa merasakan kemudahan belanja lewat handphone. Nggak perlu keluar rumah, belanjaan pun langsung diantar.
Bagi Sedulur yang punya toko kelontong atau warung, bisa juga lho belanja grosir atau kulakan lewat Aplikasi Super. Harga dijamin lebih murah dan bikin untung makin melimpah.
