Pengertian Hukum Kekekalan Energi 404l73

1. Pengertian Hukum kekekalan energi Dalam ilmu fisika, hukum kekekalan energi menyatakan bahwa jumlah energi dari sebuah sistem tertutup itu tidak berubah ia akan tetap sama. Energi tersebut tidak dapat diciptakan maupun dimusnahkan oleh manusia ; namun ia dapat berubah dari satu bentuk energi ke bentuk energi lain. Contohnya, energi kimia dapat diubah menjadi energi kinetikdalam ledakan dinamit. Penemu dari Hukum Kekekalan Energi adalah James Prescott Joule, yaitu seorang ilmuan dari Inggris yang lahir pada tanggal 24 Desember 1818 dan meninggal pada tanggal 11 Oktober 1889. Ketika itu Hukum Kekekalan Energi merupakan hukum pertama dalam termodinamika. Berdasarkan hukum ini, terdapat 3 bentuk energi yaitu Energi Mekanik, Energi Kinetik dan Energi Potensial. Energi Kinetik Energi kinetik merupakan usaha yang dibutuhkan untuk menggerakkan sebuah benda dengan massa tertentu dari keadaan diam hingga mencapai kecepatan tertentu. Jadi, Energi Kinetik adalah energi yang dimiliki sebuah benda karena pergerakannya. Kata “kinetik” itu sendiri berasal dari bahasa Yunani, yaitu “kinesis” yang artinya gerak. Secara umum terdapat dua jenis energi kinetik, yaitu :  Energi Kinetik Translasi, yaitu energi yang dimiliki oleh benda yang mengalami gerak lurus (lintasannya berupa garis lurus).  Energi Kinetik Rotasi, yaitu energi yang dimiliki oleh benda yang berotasi (lintasannya berupa lingkaran). Rumus Energi Kinetik 1

Ek = 2 mv2 Keterangan Ek = Energi Kinetik m = Massa Benda (kg) v = Kecepatan Benda (m/s) 2. Energi Potensial Energi Potensial adalah energi yang dimiliki benda karena posisi (ketinggian) benda tersebut. Ada beberapa hal yang mempengaruhi energi potensial dari sebuah benda, tetapi tiga hal yang paling utama adalah massa benda tersebut, gaya gravitasi dan ketinggian benda tersebut. Rumus Energi Potensial Ep = m.g.h

Keterangan Ep = Energi Potensial m = Massa Benda (kg) g = Gravitasi (m/s) h =Ketinggian (m) Energi Mekanik Energi mekanik adalah energi yang berhubungan dengan gerak dan posisi dari sebuah benda. Oleh karena itu energi mekanik merupakan energi yang didapatkan dari penjumlahan energi kinetik dan energi potensial dalam melakukan suatu usaha. Contoh energi mekanik adalah ketika kita memukul paku dengan sebuah palu, nah palu itu akan kita angkat sehingga posisinya lebih tinggi (energi potensial), kemudian kita gerakan ke arah paku dengan kecepatan tertentu (energi kinetik), kemudian saat paku dan palu bersentuhan, paku akan terdorong (energi mekanik) dan tujuan kita tercapai. Rumus Energi Mekanik Em = Ek + Ep Keterangan Em = Energi Mekanik Ek = Energi Kinetik Ep = Energi Potensial

Hukum Kekekalan Energi (Hukum I Termodinamika) berbunyi: Energi dapat berubah dari satu bentuk ke bentuk yang lain tetapi tidak bisa diciptakan atau dimusnahkan (konversi energi). Bunyi Hukum Kekekalan Energi 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 Hukum kekekalan energi mekanik menyatakan bahwa besar energi mekanik pada benda yang bergerak selalu tetap. Secara matematis dirumuskan sebagai berikut. Em1 = Em2 Ek1 + Ep1 = Ek2 + Ep2

Keterangan: Em1, Em2 : energi mekanik awal dan energi mekanik akhir (J). Ek1, Ek2 : energi kinetik awal dan energi kinetik akhir (J). Ep1, Ep2

: energi potensial awal dan energi potensial akhir (J).

Contoh Soal Hukum Kekekalan Energi Sebuah mangga bermassa 1,2 kg jatuh dari pohon dengan ketinggian 5 m di atas tanah. (g = 10 m/s2). a. Berapa energi potensial dan energi kinetik mula-mula? b. Berapa energi potensial dan energi kinetik pada saat tingginya 4,8 m? Berapa kecepatan mangga saat itu? c. Berapa kecepatan saat menyentuh tanah? Pembahasan Diketahui: m = 1,2 kg h = 5 mg = 10 m/s2 Ditanya: a. Ep dan Ek mula-mula = ...? b. Ep dan Ek saat h1 = 4,8 = ...? v1 = ...? c. v saat menyentuh tanah = ...? Jawab: a. Ep = m g h = 1,2×5 ×10 = 60 joule Ek = 0 b. Ep1 = m g h1 = 1,2× 4,8×10 = 57,6 joule Ep1+Ek1 = Ep+Ek 57,6 + Ek1= 60 + 0 Ek1 = 60 – 57,6 = 2,4 joule 1/2 mv2 = Ek1 1/2 x 1,2 v12 = 2,4 v12 = 4 v1 = 2 m/s c. Ep3 + Ek3 = Ep + Ek 0 + 1/2mv32 = 60 + 0 1/2 x 1,2 x v32 = 60

v32 = 100 v3 = 10 m/s Kecepatan mangga saat menyentuh tanah = 10 m/s. Manfaat dan Fungsi Kekekalan Energi Dalam kehidupan kita sehari-hari terdapat banyak jenis energi. Selain energi potensial dan energi kinetik pada benda-benda biasa (skala makroskopis), terdapat juga bentuk energi lain. Ada energi listrik, energi panas, energi litsrik, energi kimia yang tersimpan dalam makanan dan bahan bakar, energi nuklir, setelah muncul teori atom, dikatakan bahwa bentuk energi lain tersebut (energi listrik, energi kimia, dkk) merupakan energi kinetik atau energi potensial pada tingkat atom (pada skala mikroskopis – disebut mikro karena atom tu kecil. Contoh lain adalah perubahan energi listrik menjadi energi panas (setrika), energi listrik menjadi energi gerak (kipas angin) dll. Proses perubahan bentuk energi ini sebenarnya disebabkan oleh adanya perubahan energi antara energi potensial dan energi kinetik pada tingkat atom. Pada tingkat makroskopis, kita juga bisa menemukan begitu banyak contoh perubahan energi.

2. Pengertian Daya Dalam fisika, daya adalah kecepatan melakukan kerja. Daya sama dengan jumlah energi yang dihabiskan per satuan waktu. Dalam sistem SI, satuan daya adalah joule per detik (J/s), atau watt untuk menghormati James Watt, penemu mesin uap abad ke-18. Daya adalah besaran skalar. Integral daya terhadap waktu mendefinisikan kerja yang dilakukan. Karena integral tergantung lintasan dari gaya dan torsi, maka perhitungan kerja tergantung lintasan. Sebagai konsep fisika dasar, daya membutuhkan perubahan pada benda dan waktu yang spesifik ketika perubahan muncul. Hal ini berbeda dengan konsep kerja, yang hanya mengukur perubahan kondisi benda. Misal, kerja yang dilakukan seseorang adalah sama ketika mengangkat beban ke atas tidak peduli ia lari atau berjalan, namun dibutuhkan daya lebih besar untuk berlari karena kerja dilakukan pada waktu yang lebih singkat. Daya Listrik Daya pada sistem mekanik adalah kombinasi gaya dan perpindahan. Daya merupakan perkalian antara gaya pada objek dengan kecepatan objek, atau perkalian torsi pada shaft dengan kecepatan sudut shaft. Daya mekanik juga merupakan turunan kerja terhadap waktu. Dalam mekanika, kerja mekanik yang dilakukan oleh gaya F pada objek yang bergerak sepanjang kurva C dinyatakan oleh integral garis: dengan x mendefinisikan jalur C dan v adalah kecepatan gerak. Daya pada titik manapun sepanjang kurva C adalah turunan waktu Pada satu dimensi, dapat disederhanakan menjadi: Pada benda berotasi, daya adalah hasil perkalian torsi τ dan kecepatan sudut ω, dengan ω diukur dalam radian per detik. melambangkan perkalian skalar. Pada sistem tenaga fluida seperti dengan p adalah tekanan dalam pascal, volumetrik dalam m3/s (satuan SI).

aktuator atau

hidrolik, daya dinyatakan dengan N/m2 dan Q adalah kecepatan alir

Rumus dan Satuan Daya Dalam Fisika, Daya disimbolkan dengan Persamaan Berikut : P=W/t Dari Persamaan diatas maka kita juga bisa mengubah rumus daya menjadi : P = (F.s) / t P=F.v Hasil tersebut didapatkan karena Rumus Usaha (W) = Gaya (F) dikali Jarak (s) dibagi Waktu (t) Dan Rumus Kecepata (v) = jarak (s) dibagi waktu (t) Keterangan P = Daya ( satuannya J/s atau Watt ) W = Usaha ( Satuannya Joule [ J ] ) t = Waktu ( satuannya sekon [ s ] ) F = Gaya (Satuannya Newton [ N ] ) s = Jarak (satuannya Meter [ m ] ) v = Kecepatan (satuannya Meter / Sekon [ m/s ] ) Contoh Soal Daya Seorang anak melakukan usaha sebesar 750 J untuk memindahkan balok selama 5 menit. Berapakah daya anak tersebut? Penyelesaian: Diketahui: W = 750 J t = 5 menit = 5 × 60 s = 300 s Ditanyakan: P = . . .? Jawab: P = W/t P = 750/300 P = 2,5 watt Jadi, daya yang dipunyai oleh anak tersebut yaitu sebesar 2,5 watt.

Manfaat dan Fungsi Daya Salah satu contoh yang paling signifikan seperti kegiatn sehari-hari yaitu, Menyalakan tv, masak pake rice cooker, setrika baju, pake mesin cuci, pake kulkas, pake ac, pake komputer, pake pompa air.