HUKUM KEKEKALAN ENERGI

Transkripsi

1 HUKUM KEKEKALAN ENERGI TUGAS MAKALAH MATA KULIAH HIDRAULIKA 1 Disusun Oleh : KELOMPOK 1 KETUA KELOMPOK : FRENKI SATRIA (G1B010006) ANGGOTA KELOMPOK : ANNISA FITRIA EDRIANI (G1B010058) AHMAD SURYADI (G1B ) ALEXANDER (G1B010 ) NANDA PRATAMA (G1B010044) RIAN MITRAYUDI (G1B010 ) SELVITA HERDIYANTI (G1B010 ) PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BENGKULU BENGKULU 2010/2011 1

2 KATA PENGANTAR Puji syukur kita panjat kan atas kehadiran Tuhan Yang Maha Esa karena atas rahmat dan hidayah-nya kami dari kelompok 1 dapat menyelesaikan makalah tugas hidraulika 1. Tak lupa kami ucapkan terima kasih kepada junjungan kita nabi Muhammad SAW karena berkat beliau lah kita dapat merasakan ilmu pengetahuan yang indah pada saat ini. Makalah ini kami buatdalam rangka pemenuhan tugas hidraulika 1 bapak Gusta Gunawan, M.T serta orang-orang luar biasa lainnya yang membantu pengerjaan tugas ini baik secara langsung maupun tidak langsung. Demikian lah makalah tugas rekayasa lingkungan ini kami buat, semoga dapat bermanfaat. Kurang lebih kami meminta maaf, dan kepada Tuhan kami memohon ampun. Bengkulu, 9 September 2011 Tim penyusun 2

3 DAFTAR ISI Cover 1 Kata pengantar 2 Daftar Isi 3 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Tujuan Rumusan Masalah 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Energi 6-8 BAB III METODOLOGI PENULISAN 3.1 Metode Penulisan Struktur Penulisan 9 BAB IV PEMBAHASAN BAB V KESIMPULAN 18 DAFTAR PUSTAKA 19 PENDAHULUAN 3

4 1.1 Latar Belakang Energi merupakan sesuatu yang tidak bisa dipisahkan dari kehidupan manusia. Setiap kegiatan manusia, setiap gejala di alam semesta tak lepas dari energi. Energi merupakan sesuatu yang kasat mata yang tidak dapat kita lihat, tetapi dapat kita rasakan keberadaannya.gerak, panas, listrik, cahaya, semuanya merupakan bagian dari energi.manusia tidak dapat hidup tanpa energi. Alam semesta tidak dapat berjalan sebagaimana mestinya tanpa energi. Energi tidak dapat kita ciptakan dan kita musnahkan.kita hanya bisa merubah bentuk energi tersebut. Energi merupakan sesuatu hal yang murni berasal dari Tuhan dan diciptakan serentak dengan diciptakannya alam semesta. Energi dapat kita manfaatkan untuk kehidupan kita, tetapi energi juga dapat menjadi sesuatu yang berbahaya juga bagi kehidupan kita jika energi tersebut disalahgunakan seperti contohnya energi nuklir yang digunakan untuk perang. Kita dapat melihat energi dimanapun kita berjalan. Disetiap sudut di dunia ini pasti terdapat energi. Energi tidak dapat kita pungkiri merupakan bagian dari dunia ini. Energi tidak pernah kita ciptakan dan musnahkan. Untuk itu dalam makalah ini akan dipilah lebih lanjut tentang hukum kekekalan energi. Bahwa energi itu sesungguhnya tidak dapat diciptakan dan tidak dapat 4

5 dimusnahkan. Dan akan juga dibahas tentang hal-hal yang berhubungan dengan kekekalan energi tersebut. 1.2 Rumusan Masalah 1. Apakah itu hukum kekekalan energi? 2. Apa saja yang berhubungan dengan hukum kekekalan energi? 1.3 Tujuan 1. Mengetahui apa itu hukum kekekalan energi. 2. Mengetahui apa saja yang berhubungan dengan hukum kekekalan energi. 5

6 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Energi Ditinjau dari perspektif fisika, setiap sistem fisik mengandung (secara alternatif, menyimpan) sejumlah energi; berapa tepatnya ditentukan dengan mengambil jumlah dari sejumlah persamaan khusus, masing-masing didesain untuk mengukur energi yang disimpan secara khusus.secara umum, adanya energi diketahui oleh pengamat setiap ada pergantian sifat objek atau sistem. Tidak ada cara seragam untuk memperlihatkan energi. Satuan SI untuk energi dan kerja adalah joule (J), dinamakan untuk menghormati James Prescott Joule dan percobaannya dalam persamaan mekanik panas. Dalam istilah yang lebih mendasar 1 joule sama dengan 1 newton-meter dan, dalam istilah satuan dasar SI, 1 J sama dengan 1 kg m2 s 2. Kerja didefinisikan sebagai "batas integral" gaya F sejauh s: Persamaan di atas mengatakan bahwa kerja (W) sama dengan integral dari dot productgaya ( ) di sebuah benda dan infinitesimal posisi benda ( ). Jenis Energi : 6

7 Energi Kinetik Energi kinetik adalah bagian energi yang berhubungan dengan gerakan suatu benda. Persamaan di atas menyatakan bahwa energi kinetik (E k ) sam dengan integral dari dot productvelocity ( ) sebuah benda dan infinitesimalmomentum benda ( ). Energi Potensial Berlawanan dengan energi kinetik, yang adalah energi dari sebuah sistem dikarenakan gerakannya, atau gerakan internal dari partikelnya, energi potensial dari sebuah sistem adalah energi yang dihubungkan dengan konfigurasi ruang dari komponen-komponennya dan interaksi mereka satu sama lain. Jumlah partikel yang mengeluarkan gaya satu sama lain secara otomatis membentuk sebuah sistem dengan energi potensial. Gaya-gaya tersebut, contohnya, dapat timbul dari interaksi elektrostatik (lihat hukum Coulomb), atau gravitasi. Energi Internal 7

8 Energi internal adalah energi kinetik dihubungkan dengan gerakan molekulmolekul, dan energi potensial yang dihubungkan dengan getaran rotasi dan energi listrik dari atom-atom di dalam molekul.energi internal seperti energi adalah sebuah fungsi keadaan yang dapat dihitung dalam sebuah sistem. 8

9 METODOLOGI PENULISAN 3.1 Metode Penulisan Metode yang digunakan adalah metode deskriptif kualitatif artinya makalah ini dibuat dengan cara menyusun dari literature yang sudah ada dan merangkumnya menjadi satu makalah. 3.2 Struktur Penulisan Adapun struktur dari penulisan makalah ini adalah. : BAB I PENDAHULUAN BAB II TINJAUAN PUSTAKA BAB III METODOLOGI PENULISAN BAB IV PEMBAHASAN BAB V KESIMPULAN 9

10 PEMBAHASAN Hukum Kekekalan Energi Hukum Kekekalan Energi mengatakan Energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, energi hanya dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk lainnya. Hukum ini diciptakan oleh James Prescott Joule, seorang ahli fisika Inggris yang namanya diabadikan menjadi satuan energi. Energi dari suatu benda adalah ukuran dari kesanggupan benda tersebut untuk melakukan suatu usaha atau daya yang dapat digunakan untuk melakukan berbagai proses kegiatan. Satuan energi adalah joule. Rumus usaha : W = F. s Rumus daya : P = W t Maka : P = F. s t = F. v Dalam ilmu fisika energi terbagi dalam berbagai macam/jenis, antara lain : 10

11 - energi potensial - energi kinetik/kinetis - energi panas - energi air - energi batu bara - energi minyak bumi - energi listrik - energi matahari - energi angin - energi kimia - energi nuklir - energi gas bumi - energi ombak dan gelombang - energi minyak bumi - energi mekanik/mekanis 11

12 - energi cahaya - energi listrik - dan lain sebagainya Berikut beberapa contoh visual sumber energi : 12

13 13

14 A. Energi potensial atau Energi Diam Energi potensial adalah energi yang dimiliki suatu benda akibat adanya pengaruh tempat atau kedudukan dari benda tersebut. Energi potensial disebut juga dengan energi diam karena benda yang dalam keaadaan diam dapat memiliki energi.jika benda tersebut bergerak, maka benda itu mengalami perubahan energi potensial menjadi energi gerak.contoh misalnya seperti buah kelapa yang siap jatuh dari pohonnya, cicak di plafon rumah, dan lain sebagainya. Rumus atau persamaan energi potensial : Ep = m.g.h keterangan Ep = energi potensial m = massa dari benda g = percepatan gravitasi h = tinggi benda dari tanah

15 B. Energi Kinetik atau Kinetis Energi kinetik adalah energi dari suatu benda yang dimiliki karena pengaruh gerakannya.benda yang bergerak memiliki energi kinetik. Rumus atau persamaan energi kinetik : Ek = 1/2.m.v 2 keterangan Ek = energi kinetik m = massa dari benda v = kecepatan dari benda C. Hukum Kekekalan Energi Hukum Kekekalan Energi mengatakan Energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, energi hanya dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk lainnya. Kekal yang dimaksud disini adalah tidak dapat dimusnahkan dan tidak dapat diciptakan dari ketiadaan. Energi hanya dapat diadakan dari energi bentuk lain. Jika ada energi yang seakan-akan hilang, sesungguhnya tidak hilang. Energi itu hanya berubah menjadi energi bentuk lain yang kadang-kadang sulit diamati.

16 Bukti energi kekal adalah sepanjang sejarah tidak pernah ada mesin yang dapat bergerak sendiri tanpa diberi (dipasok) energi padanya. Karena bersifat kekal, tentu saja jumlah energi sebelum berubah sama dengan jumlah energi setelah berubah. Hukum kekekalan energi : Energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan. Energi hanya dapat berubah bentuk. Contoh konversi energi : Energi potensial ( konvektor : bendungan air)>(konvensi)>energi kinetik (konvektor : turbin)>(konvensi)>energi listrik (konvektor : generator)>(konvensi)>energi kalor dan cahaya (konvektor:bohlam). Makhluk hidup memperoleh energi dari makanannya. Makanan manusia berasal dari hewan dan tumbuhan, makanan hewan berasal dari hewan lain dan tumbuhan, dan makanan tumbuhan berasal dari unsur anorganik dalam tanah dengan bantuan sinar matahari (proses fotosintesis). Semua sumber energi itu telah tersedia di alam, bukan hasil rekayasa manusia. Dengan kata lain, Tuhanlah pencipta semua sumber energi. Karena energi bersifat konstan, maka baik saat sebelum maupun sesudah berubah menjadi energi lain tetaplah konstan asalkan tidak ada gaya luar. Hal ini berlaku pada energi mekanik atau energi gerak yang paling banyak aplikasinya. Misal, saat

17 sebuah benda jatuh dari ketinggian, maka energi potensial maksimum akan sama dengan energi kinetik maksimum. Dimana energi potensial maksimum saat akan jatuh, sedangkan energi kinetik maksimum saat benda menyentuh tanah. Rumus atau persamaan mekanik (berhubungan dengan hukum kekekalan energi) : Em = Ep + Ek keterangan Em = energi mekanik Ep = energi potensial Ek = energi kinetik Contoh soal : Sebuah bola bermassa 2 kg jatuh dengan kecepatan awal 0 m/s, dari ketinggian 10 m/s pada sebuah atap gedung. Hitunglah energi kinetik dan mekaniknya saat menyentuh tanah! (g=10 m/s 2 ) Jawab : Vt 2 =Vo as

18 Vt 2 =Vo gs (karena hanya ada percepatan gravitasi, dengan arah sesuai arah gravitasi (+) Vt 2 = Vt 2 = 200 Vt = 200= 100 2= 10 2 m/s. Ek = ½ m v 2 = ½. 2. ( ) Ek = = 200 Joule. Em = Ep + Ek = m. g. h + Ek = = = 200 Joule.

19 KESIMPULAN Secara singkat dapat kita ambil kesimpulan dari pembahasan diatas, bahwa energi memilki berbagai jenis, bahkan pada setiap benda yang ada di alam semesta dapat menjadi sumber energi. Energi hanya dapat berubah bentuk dari bentuk satu ke bentuk yang lainnya. Disamping itu, pada energi juga berlaku kekekalan energi mekanik, dimana energi mekanik mengandung energi potensial dan kinetik. Perlu diingat pula bahwa pada energi, sumber energi tetap ciptaan Tuhan, tetapi karena alam yang sudah lama berjalan dan terus berkesinambungan, energi dengan sifatnya berubah bentuk, maka setiap ada energi pasti berasal dari energi lain, dan akan berubah menjadi energi lain. Sebatas inilah definisi kekal energi.

20 DAFTAR PUSTAKA Kanginan, Marthen Fisika untuk sma kelas XI semester 1. Jakarta: Erlangga Purwanto, Budi Semesta Fenomena Fisika 2 untuk Kelas VIII SMP dan MTs. Jakarta: Erlangga Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas Energi. Wikipedia Hernaldo, Diko, dkk Sistem Distribusi Tenaga Listrik. Typecat pdf storage & search