Energi Dan Bentuk-Bentuk Energi

Energi atau lebih umum disebut tenaga adalah kemampuan untuk melakukan suatu usaha. Energi merupakan besaran turunan dengan satuan Joule (J) sama dengan satuan usaha. Energimerupakan sesuatu yang tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan oleh manusia. Energi hanya dapat berubah dari satu bentuk ke bentuk yang lainnya. Terdapat suatu hukum yang menguatkan pernyataan di atas dan dikenal dengan Hukum Kekekalan Energi. Bunyi dari Hukum Kekekalan Energi adalah:

“Energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan, energi hanya dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk lain”.

Bentuk-Bentuk Energi

1. Energi Mekanik

Energi mekanik adalah energi yang berkaitan dengan gerak atau kemampuan untuk bergerak. Berdasarkan sebabnya, energi mekanik digolongkan menjadi dua jenis, yaitu energi kinetik danenergi potensial. Besarnya energi mekanik adalah penjumlahan antara energi kinetik dan energi potensial. Dirumuskan:

E_m = E_k + E_p

dengan:

E_m = energi mekanik
E_k = energi kinetik
E_p = energi potensial

a. Energi Kinetik

Energi kinetik adalah energi yang dimiliki benda karena geraknya atau kelajuannya. Untuk menunjukkan adanya energi kinetik, cobalah gerakkan kedua tanganmu dengan cara menggosokkan telapak tangan satu sama lain. Apa yang kita rasakan? Saat menggosok-gosokkan kedua telapak tangan, kita akan merasakan hangat pada bagian itu. Makin cepat gerakan tangan, makin panas suhu tangan yang kita rasakan. Peristiwa ini menunjukkan bahwa besarnya energi kinetik bergantung pada kecepatan gerak yang dilakukan. Selain itu, energi kinetik pun bergantung pada massa benda. Makin besar massa benda, makin besar pula energi kinetik yang dihasilkan. Berdasarkan hubungan ini, energi kinetik dapat dirumuskan sebagai:

dengan:

E_k = energi kinetik (Joule, J)
m = massa benda (kg)
v = kecepatan gerak benda (m/s)

b. Energi Potensial

Energi potensial adalah energi yang dimiliki benda karena posisinya. Energi potensial bergantung pada massa benda, percepatan gravitasi tempat benda berada, dan tentunya adalah ketinggian posisi (tempat) benda tersebut berada. Secara matematis hubungan ini dapat ditulis sebagai:

E_p = mgh

dengan:

E_p = energi potensial (Joule, J)
m = massa benda (kg)
g = percepatan gravitasi (m/s2)
h = ketinggian benda dari acuan (m)

Selain karena gravitasi, energi potensial juga dapat disebabkan oleh pegas yang diregangkan atau ditekan. Jika gerak yang terjadi pada benda berupa gerak vertikal (benda jatuh/dilempar vertikal ke atas), maka berlaku hubungan sebagai berikut:

• Pada saat benda belum dijatuhkan/posisinya berada pada ketinggian maksimal, maka energi kinetik benda tersebut sama dengan nol. Sehingga:

E_m = E_p

• Pada saat benda berada di tengah-tengah lintasan yang vertikal, maka besar energi potensial benda sama dengan besar energi kinetiknya. Sehingga:

E_k = E_p

• Pada saat benda tepat menyentuh permukaan tanah / sesaat sebelum dilempar, maka energi potensialnya sama dengan nol. Sehingga:

E_m  = E_k

2. Energi Kimia

Energi kimia adalah kemampuan usaha yang terdapat di dalam bahan-bahan makanan yang biasa dikonsumsi, seperti nasi, ikan, telur, dan susu, juga dalam bahan bakar, seperti kayu arang, batubara, minyak, dan gas alam.

3. Energi Panas

Energi panas yang lebih dikenal dengan sebutan kalor adalah energi yang dihasilkan oleh gerak internal partikelpartikel dalam suatu zat.

4. Energi Listrik

Energi listrik adalah energi yang disebabkan oleh adanya arus listrik (muatan listrik yang mengalir). Energi listrik sangat dekat dengan kehidupan manusia karena sangat dibutuhkan untuk mempermudah segala aktivitas kehidupan. Penggunaan energi listrik di antaranya untuk penerangan di malam hari dan mengoperasikan alat-alat elektronik dan alat komunikasi.

5. Energi Cahaya

Energi cahaya adalah energi yang dihasilkan oleh gelombang elektromagnet. Energi cahaya alami dan terbesar adalah energi cahaya yang berasal dari matahari.

Perubahan energi dari bentuk yang satu ke bentuk yang lain, diantaranya sebagai berikut :

a) Perubahan energi listrik menjadi energi cahaya, misalnya pada lampu.
b) Perubahan energi listrik menjadi energi mekanik, misalnya bor listrik.
c) Perubahan energi mekanik menjadi energi listrik, misalnya turbin/generator.
d) Perubahan energi kimia menjadi energi mekanik, misalnya pada akumulator.
e) Perubahan energi listrik menjadi energi panas, misalnya pada setrika.

Perubahan energi diatas merupakan contoh dari beberapa bentuk-bentuk energi yang dapat diubah di sekitar kita.