Kalau kamu sedang belajar fisika, salah satu topik yang akan dibahas adalah energi. Energi ini ada di mana-mana dan selalu terlibat dalam setiap aspek kehidupan kita, mulai dari hal-hal sederhana kayak bergerak, makan, sampai hal-hal besar seperti memproduksi listrik dan menggerakkan mesin.
Nah, jika teman-teman sedang mempelajari tentang energi dan mungkin ada poin yang belum kamu pahami. Kebetulan sekali karena kali ini admin sedang membahas tentang pengertian energi, jadi semoga apa yang admin sampaikan kali ini bisa membantu teman-teman ya.
Pengertian Energi
Energi tuh sebenarnya simpel banget kalau dipahami dengan benar. Pada dasarnya, energi itu adalah kemampuan untuk melakukan usaha atau kerja.
Jadi, tanpa energi, nggak ada gerak, nggak ada perubahan, dan pastinya nggak ada kehidupan seperti yang kita kenal sekarang. Energi bisa membuat sesuatu berubah.
Contohnya, ketika kamu berlari, itu tandanya tubuhmu sedang mengubah energi dari makanan jadi tenaga untuk bergerak. Bahkan, tanaman yang diam pun ternyata lagi memanfaatkan energi dari matahari buat tumbuh, lewat proses yang kita kenal sebagai fotosintesis.
Jadi, energi tak cuma tentang gerak fisik aja, tapi juga tentang semua jenis perubahan yang terjadi di alam, baik itu perubahan posisi, perubahan gerak, perubahan suhu, bahkan perubahan dalam kehidupan makhluk hidup.
Jadi, energi itu benar-benar esensial dan nggak bisa dihindari, karena apapun yang kita lakukan, selalu ada energi yang terlibat. Energi bisa muncul dalam berbagai bentuk dan bisa berubah dari satu bentuk ke bentuk lainnya, seperti yang bakal kita bahas lebih lanjut di bagian perubahan energi nanti.
Satuan Energi
Nah, setelah kita ngerti apa itu energi, sekarang kita masuk ke bahasan tentang satuan energi. Kalau di dalam kehidupan sehari-hari, kamu pasti sering dengar istilah kalori kalau lagi ngomongin makanan, kan?
Atau kilowatt-jam(kWh) saat bayar listrik? Itu semua adalah satuan energi yang dipakai di kehidupan kita. Tapi, di dunia fisika, kita pakai satuan yang lebih seragam dan standar, yaitu joule (J).
Joule ini adalah satuan internasional (SI) yang digunakan untuk mengukur energi. Satuan ini diberi nama sesuai dengan ilmuwan James Prescott Joule yang menemukan konsep ini.
Jadi, setiap energi, entah itu energi panas, kinetik, potensial, semuanya bisa diukur dengan joule.
Meskipun begitu, ada juga satuan-satuan lain yang dipakai untuk menyatakan energi dalam konteks tertentu, misalnya..
- Kalori (cal): Biasanya dipakai untuk mengukur energi panas, terutama dalam bidang nutrisi dan makanan.
- Kilowatt-jam (kWh): Sering dipakai untuk mengukur energi listrik, terutama di tagihan listrik rumah kamu.
Persamaan Satuan Energi
Sekarang kita masuk ke bagian yang sedikit lebih teknis tapi nggak kalah seru, yaitu persamaan satuan energi. Jadi, gimana sih hubungan antara satuan-satuan energi yang berbeda itu?
Yuk kita cek beberapa persamaan penting yang perlu kamu ingat..
- 1 Kalori = 4,2 Joule
Nah, kalau kamu makan makanan yang mengandung 100 kalori, itu artinya tubuhmu mendapat energi sebesar 420 joule dari makanan tersebut. - 1 Joule = 0,24 Kalori
Sebaliknya, kalau kamu punya energi 1 joule, itu setara dengan 0,24 kalori. - 1 Joule = 1 Watt sekon
Ini artinya, satu joule energi sama dengan satu watt daya yang digunakan selama satu detik. Jadi, kalau kamu pakai lampu dengan daya 100 watt selama 10 detik, itu artinya kamu menggunakan energi sebesar 1000 joule. - 1 kWh = 3.600.000 Joule
Adalah cara mengkonversi kilowatt-jam ke joule. Makanya, kalau tagihan listrik rumahmu menunjukkan kamu menggunakan 500 kWh, berarti kamu sudah menggunakan 1.800.000.000 joule energi listrik.
Jadi, lewat persamaan ini, kita bisa mengonversi energi dari satuan yang satu ke satuan lainnya sesuai kebutuhan.
Bentuk-Bentuk Energi
1. Energi Potensial
Energi potensial ini sebenarnya adalah energi yang tersimpan dalam suatu benda karena posisinya atau keadaan benda tersebut. Jadi, bisa dibilang, energi potensial itu energi “diam”, yang baru muncul pengaruhnya kalau ada perubahan.
Contohnya gimana, sih? Oke, bayangin kamu lagi memegang bola di atas kepala. Nah, bola itu punya energi potensial karena posisinya lebih tinggi dari tanah.
Semakin tinggi bola itu dari tanah, semakin besar energi potensialnya.
Energi potensial ini ada beberapa macam, sob, tergantung pada apa yang menjadi penyebab energinya tersimpan. Misalnya:
- Energi Potensial Gravitasi:
Ini adalah energi yang dimiliki oleh benda yang berada pada ketinggian tertentu dari tanah. Semakin tinggi benda itu, semakin besar energi potensial gravitasinya.
Contohnya, seperti ketika kamu berada di atas perosotan sebelum meluncur ke bawah. - Energi Potensial Pegas (Elastis):
Adalah energi yang tersimpan dalam benda elastis yang ditarik atau ditekan. Misalnya, kalau kamu menarik karet gelang, energi potensial elastis tersimpan di situ, dan bakal dilepaskan ketika karet gelang itu dilepas. - Energi Potensial Listrik:
Kalau yang ini berhubungan dengan muatan listrik. Energi potensial listrik tersimpan ketika ada beda potensial antara dua titik dalam medan listrik.
Contohnya, seperti baterai yang menyimpan energi untuk dialirkan ke perangkat elektronik kamu.
Energi potensial ini bener-bener bisa kita lihat di kehidupan sehari-hari, lho. Misalnya, ketika kamu naik sepeda dan berhenti di atas bukit, sepeda kamu punya energi potensial.
Begitu kamu mulai meluncur turun, energi potensial ini berubah menjadi energi lain yang bakal kita bahas selanjutnya.
2. Energi Kinetik
Kalau energi potensial adalah energi yang tersimpan, energi kinetik adalah kebalikannya—energi yang muncul karena gerakan. Jadi, energi kinetik ini dimiliki oleh benda yang sedang bergerak.
Contoh gampangnya ketika kamu berlari, sepedamu melaju, atau mobil bergerak di jalan raya, semua itu melibatkan energi kinetik.
Energi kinetik sendiri dibagi lagi menjadi dua jenis:
- Energi Kinetik Translasi:
Adalah energi yang dihasilkan dari gerakan benda yang bergerak secara lurus. Misalnya, ketika kamu mendorong kursi dari satu titik ke titik lain, gerakan itu disebut translasi, dan energi yang terlibat adalah energi kinetik translasi. - Energi Kinetik Rotasi:
Kalau yang ini terjadi pada benda yang berputar. Contohnya seperti gerakan roda sepeda atau baling-baling kipas angin yang berputar.
Energi ini timbul akibat perputaran benda tersebut.
Semakin cepat benda bergerak, semakin besar energi kinetiknya. Makanya, kamu yang sedang berlari punya energi kinetik yang lebih besar daripada kamu yang hanya berjalan.
Dan sama seperti energi potensial, energi kinetik ini juga bisa berubah ke bentuk lain. Misalnya, energi kinetik saat kamu melompat dari kursi berubah menjadi energi potensial ketika kamu berada di titik tertinggi lompatannya.
3. Energi Mekanik
Buat kamu yang belum familiar, energi mekanik ini sebenarnya adalah gabungan antara energi potensial dan energi kinetik. Jadi, setiap kali ada benda yang punya energi potensial dan energi kinetik dalam waktu bersamaan, itulah yang disebut dengan energi mekanik.
Contoh paling gampangnya adalah ketapel. Ketika kamu menarik ketapel ke belakang sebelum melepaskannya, itu artinya kamu menyimpan energi potensial di karet ketapel.
Tapi, begitu kamu lepaskan ketapelnya, energi potensial itu berubah jadi energi kinetik, yang membuat batu atau peluru ketapel terbang melesat ke depan. Nah, gabungan kedua energi itu disebut sebagai energi mekanik.
Benda-benda yang bergerak karena energi potensial dan kinetik ini bisa ditemukan di mana-mana, mulai dari jam dinding yang bergerak karena bandulnya, sampai roller coaster yang kamu naiki di taman bermain yang mengandalkan energi mekanik untuk bergerak naik-turun.
4. Energi Listrik dan Energi Potensial Listrik
Sekarang kita masuk ke energi listrik, yang pasti udah nggak asing lagi buat kita. Energi listrik adalah energi yang dihasilkan oleh muatan listrik yang bergerak dalam sebuah rangkaian listrik.
Ini adalah bentuk energi yang sering kita gunakan sehari-hari, seperti untuk menghidupkan lampu, menyetrika baju, atau mengisi daya smartphone kamu.
Tapi jangan lupa, ada juga yang disebut sebagai energi potensial listrik. Ini adalah energi yang tersimpan di dalam muatan listrik sebelum dia “dipakai” untuk mengalir.
Contohnya, baterai pada ponselmu itu sebenarnya menyimpan energi potensial listrik. Begitu baterai dihubungkan ke sirkuit elektronik ponsel, energi potensial listrik itu berubah jadi energi listrik yang membuat ponselmu bisa menyala dan digunakan.
5. Energi Panas (Termal)
Energi panas atau yang biasa juga disebut energi termal ini adalah energi yang disebabkan oleh pergerakan partikel-partikel kecil di dalam benda. Semakin cepat pergerakan partikel tersebut, semakin tinggi energi panas yang dihasilkan.
Contoh yang paling umum tentunya adalah matahari. Matahari adalah sumber energi panas terbesar yang kita rasakan setiap hari.
Selain dari matahari, bumi juga menyimpan energi panas dalam bentuk panas bumi. Energi ini bisa kita manfaatkan untuk berbagai keperluan, seperti pembangkit listrik tenaga panas bumi (geothermal).
Energi panas juga muncul ketika kamu memanaskan air untuk membuat teh atau kopi, atau ketika mesin mobilmu bekerja dan mengeluarkan panas.
6. Energi Bunyi
Energi bunyi ini adalah energi yang dihasilkan oleh getaran suatu benda yang kemudian merambat melalui medium, seperti udara, air, atau bahkan benda padat, sampai akhirnya bisa didengar oleh telinga kita sebagai suara.
Pasti kamu sering denger suara di sekitar kamu, mulai dari suara musik, suara angin, atau bahkan suara teman kamu yang lagi ngobrol? Semua itu melibatkan energi bunyi.
Ketika benda bergetar, getaran ini menciptakan gelombang suara yang kemudian merambat ke segala arah. Jadi, ketika kamu berbicara, pita suara di tenggorokan kamu bergetar dan menghasilkan gelombang bunyi yang bisa terdengar oleh orang lain.
Energi bunyi ini bisa dibedakan dari energi lain karena memerlukan medium untuk merambat. Bunyi nggak bisa merambat di ruang hampa karena nggak ada partikel yang bisa digetarkan.
Jadi, kalau kamu pernah nonton film luar angkasa dan dengar suara ledakan keras di sana, nah itu agak sedikit nggak sesuai kenyataan. Di luar angkasa, suara nggak bisa terdengar karena nggak ada udara buat mengantarkan gelombang suara.
Contoh sederhana energi bunyi yang mudah kamu temukan dalam kehidupan sehari-hari adalah gendang atau drum. Ketika kamu memukul permukaan gendang, kulit gendang itu bergetar, dan getaran ini merambat ke udara di sekitarnya dalam bentuk gelombang suara.
Itulah kenapa kamu bisa mendengar bunyi “dumm” ketika memukul gendang.
7. Energi Kimia
Energi kimia adalah energi yang tersimpan dalam ikatan-ikatan atom dan molekul penyusun suatu zat. Nah, energi ini biasanya dilepaskan melalui reaksi kimia, seperti saat kamu membakar bahan bakar atau saat makanan dicerna dalam tubuhmu.
Contohnya, ketika kamu makan, tubuhmu akan mengubah makanan menjadi energi yang bisa kamu gunakan untuk beraktivitas. Energi ini datang dari proses kimia yang terjadi di dalam tubuh kita.
Selain itu, energi kimia juga bisa kita temukan pada baterai. Ketika baterai digunakan, energi kimia di dalamnya diubah menjadi energi listrik yang bisa menyalakan perangkat elektronik.
8. Energi Nuklir
Energi nuklir terdengar sangat canggih dan sedikit menakutkan, kan? Energi ini dihasilkan dari reaksi inti atom, biasanya dari elemen seperti uranium atau plutonium.
Dalam reaksi nuklir, energi yang sangat besar dilepaskan, baik melalui reaksi fisi (pemisahan inti atom) maupun reaksi fusi (penggabungan inti atom).
Meskipun energi nuklir bisa menghasilkan energi yang sangat besar, penggunaannya butuh pengawasan ketat dan teknologi canggih, karena potensi bahaya yang ditimbulkan, seperti yang kita lihat pada insiden nuklir di masa lalu.
9. Energi Cahaya
Yang terakhir, kita punya energi cahaya, yaitu energi yang bisa kita lihat dan rasakan dari sumber cahaya seperti matahari, lampu, lilin, atau senter. Cahaya dari matahari sangat penting karena membantu tanaman untuk melakukan fotosintesis, yang pada akhirnya menghasilkan oksigen untuk kita bernafas.
Energi cahaya juga sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari, mulai dari lampu penerangan di rumah sampai teknologi panel surya yang bisa mengubah sinar matahari menjadi energi listrik.
Perubahan Energi
Setelah kamu paham apa itu energi dan satuan-satuannya, sekarang kita bahas tentang perubahan energi. Dalam ilmu fisika, ada hukum yang sangat terkenal, yaitu Hukum Kekekalan Energi.
Bunyi dari hukum ini adalah..
“Energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, tapi hanya bisa berubah bentuk”.
Yang berarti energi yang ada di alam ini nggak akan pernah hilang. Energi hanya akan pindah atau berubah dari satu bentuk ke bentuk lainnya. Misalnya:
- Ketika kamu menyalakan kompor gas untuk memasak, energi kimia yang terkandung dalam gas berubah menjadi energi panas.
- Ketika kamu menggunakan kipas angin, energi listrik berubah menjadi energi kinetik yang menggerakkan baling-baling kipas.
- Ketika kamu mengisi daya ponsel, energi listrik disimpan dalam baterai sebagai energi kimia.
Contoh lainnya adalah perubahan energi saat kita menggunakan alat elektronik. Ketika kamu nonton TV, energi listrik yang digunakan TV akan berubah menjadi energi cahaya dan energi suara.
Sementara itu, sebagian energi juga hilang sebagai energi panas akibat panas yang dihasilkan oleh perangkat tersebut. Jadi, meskipun bentuknya berubah-ubah, jumlah energi yang ada di alam ini tetap sama.
Itulah kenapa perubahan energi sangat penting dalam memahami bagaimana dunia kita berfungsi.
Contoh Perubahan Energi
Setelah paham beberapa bentuk energi, saatnya kita masuk ke contoh perubahan energi. Ingat, energi itu nggak bisa diciptakan atau dimusnahkan, tapi dia bisa berubah bentuk dari satu jenis energi ke jenis energi yang lain
Sesuai dengan hukum kekekalan energi, yang menyatakan bahwa. Perubahan energi ini bisa terjadi dalam banyak situasi, dan contoh-contohnya banyak banget di kehidupan sehari-hari.
Berikut beberapa contoh yang sering kamu lihat disekitar kamu..
1. Perubahan Energi Listrik Menjadi Energi Panas
Setrika adalah contoh alat yang mengubah energi listrik menjadi energi panas. Ketika setrika dicolok ke listrik, arus listrik akan mengalir ke dalamnya dan mengubahnya menjadi panas yang bisa digunakan untuk merapikan baju.
Jadi, listrik yang tadinya cuma arus bolak-balik berubah menjadi panas yang terasa di permukaan setrika.
2. Perubahan Energi Potensial Menjadi Energi Kinetik
Ketika kamu naik roller coaster. Di saat roller coaster sedang naik ke puncak, itu artinya roller coaster menyimpan energi potensial.
Tapi begitu roller coaster turun dengan kecepatan tinggi, energi potensial tersebut berubah menjadi energi kinetik. Itulah yang membuat roller coaster bisa melaju dengan cepat.
3. Perubahan Energi Kinetik Menjadi Energi Bunyi
Ketika kamu menghidupkan mesin kendaraan, energi kinetik dari mesin yang bergerak berubah menjadi energi bunyi yang kamu dengar sebagai suara mesin. Atau ketika kamu menutup pintu dengan keras, energi kinetik dari gerakan pintu itu berubah menjadi energi bunyi yang kamu dengar sebagai “brak!”.
Jadi, perubahan energi itu sangat dinamis, dan terjadi di sekitar kita setiap hari.
Penutup
Dari penjelasan di atas, kita bisa lihat betapa pentingnya peran energi dalam kehidupan sehari-hari. Energi nggak cuma sekedar “sesuatu” yang kita pelajari di sekolah, tapi juga merupakan bagian tak terpisahkan dari setiap aktivitas yang kita lakukan.
Yang menarik, energi ini bisa berpindah-pindah bentuk dengan begitu fleksibel dan dinamis. Energi potensial bisa berubah jadi energi kinetik, energi listrik bisa berubah jadi energi panas, bahkan energi kimia dari makanan bisa berubah jadi energi mekanik buat kamu bisa berlari.