Jawaban:
Pada peristiwa buah kelapa yang jatuh dari pohon , terdapat perubahan energi potensial menjadi energi kinetik.
Pembahasan:
Energi potensial atau energi potensial gravitasi adalah energi yang dimiliki oleh suatu benda akibat ketinggiannya. Besar dari energi potensial adalah perkalian dari massa [m] dan ketinggian [h] benda dengan percepatan gravitasi [g].
Bila ditulis dalam rumus besar Energi potensial adalah:
Ep = m. g. h
Pada soal ini, saat kelapa berada di ketinggian di atas pohon, kelapa memiliki energi potensial.
Energi kinetik adalah energi yang dimiliki benda yang bergerak akibat kecepatannya. Bila ditulis dalam rumus besar Energi kinetik adalah:
Ek = ½ mv²
Saat kelapa jatuh, ketinggiannya berkurang, sehingga energi potensial kelapa juga berkurang.
Namun, karena kekekalan energi, penurunan energi potensial ini diikuti dengan peningkatan energi lain, yaitu energi kinetik, agar total energi benda tetap. Ini terlihat dari peningkatan laju kelapa ketika jatuh ke bawah.
Hal ini terjadi karena saat kelapa jatuh energi kinetik meningkat, sementara energi kinetik sebanding dengan kecepatan suatu benda.
Kelas: VII
Mata Pelajaran: Fisika
Materi: Energi Kinetik dan Energi Potensial
Kata Kunci: Energi Kinetik dan Energi Potensial
Hukum Kekekalan Energi
Semua energi yang berada di alam ini merupakan bentuk perubahan dari energi yang lain. Manusia memperoleh energi dengan memakan makanan yang berasal dari hewan atau tumbuhan. Namun, tumbuhan bukanlah sumber energi. Tumbuhan mengubah energi dari cahaya matahari menjadi energi kimia yang tersimpan dalam makanan melalui proses fotosintesis.
Energi mekanik adalah energi yang dimiliki benda karena sifat geraknya. Energi mekanik terdiri dari energi potensial dan energi kinetik.
Energi potensial adalah energi yang dimiliki benda karena posisinya terhadap suatu acuan. Contohnya adalah sebutir kelapa yang ada di atas pohon. Jika diberi gaya, maka buah kelapa itu akan jatuh. Kelapa yang jatuh memiliki energi.dengan kata lain, kelapa dapat melakukan kerja. Apabila kita berdiri di bawah pohon kelapa, kepala kita akan terasa sakit ketika tertimpa kelapa yang jatuh, sedangkan kelapa yang tergeletak di tanah tidak dapat melakukan kerja.
Energi potensial akan bertambah besar ketika letak benda terhadap titik acuan semakin besar. Kelapa yang ada di cabang rendah energi potensialnya lebih rendah daripada kelapa yang terletak di cabang yang tinggi. Kelapa memiliki energi potensial karena adanya pengaruh gaya gravitasi bumi. Oleh karena itu, energi ini disebut energi potensial gravitasi. Jadi, energi potensial gravitasi adalah energi yang dimiliki benda karena ketinggiannya terhadap suatu bidang datar sebagai acuan, misalnya lantai atau tanah. Makin tinggi letak benda terhadap titik acuan, maka energi potensialnya semakin besar.
Persamaannya :
Ep = energi potensial gravitasi [J]
m = massa benda [kg]
g = percepatan gravitasi [N/kg]
h = ketinggian benda [m]
Karet ketapel yang kita regangkan juga memiliki energi potensial. Karet ketapel dapat melontarkan batu karena adanya energi potensial pada karet yang diregangkan. Demikian juga busur yang ditarik oleh pemanah dapat menggerakan anak panah, karena terdapat energi potensial pada busur yang diregangkan. Contoh lain adaah pegas yang ditekan atau diregangkan. Energi potensial pada tiga contoh ini disebut senergi potensial elastik.
Energi kinetik adalah energi yang dimiliki benda karena geraknya. Makin besar kecepatan benda bergerak, maka energi kinetiknya juga akan semakin besar. kembali pada contoh di atas, kelapa yang terletak di atas pohon memiliki energi potensial yang besar. Namun, saat kelapa tersebut jatuh ke tanah, energi potensialnya semakin berkurang dan energi kinetiknya bertambah. Energi dari gerakan itulah yang membuat seseorang merasa sakit apabila tertimpa hantaman kelapa yang jatuh dari pohonnya.
Energi kinetik dirumuskan sebagai :
Ek = energi kinetik [J]
m = massa benda [kg]
v = kecepatan benda [m/s]
- Hukum Kekekalan Energi Mekanik
Hukum kekekalan energi mengatakan bahwa Energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan. Energi dapat berubah dari satu bentuk ke bentuk lain. Berdasarkan hukum tersebut, dapat disimpulkan bahwa pada peristiwa jatuhnya buah kelapa, energi berubah bentu dari energi potensial menjadi energi kinetik.
Energi potensial tidak hilang begitu saja. Namun, berubah sedikit demi sedkit sampai akhirnya menjadi energi kinetik semua. Pada perubahan tersebut, jumlah energi potensial dan kinetik pada kelapa akan sama setiap saat. Dengan kata lain, energi mekanik pada batu akan selalu tetap. Inilah yang disebut dengan hukum kekekalan energi mekanik.
Persamaannya:
E = energi mekanik [J]
Ep = energi potensial [J]
Ek = energi kinetik [J]
Hukum kekekalan energi mekanik berlaku apabila tidak ada gaya yang bekerja pada benda. Gaya yang dimaksud adalah gaya gesekan dan hambatan udara. Apabila kedua gaya tersebut dihitung, maka akan menambah atau mengurangi energi mekanik.
Sumber : Buku Fisika SMP kelas 8
Materi lebih lengkap klik disini
Untuk evaluasi dapat di klik di link berikut ini //www.classmarker.com
NB : Untuk Pak Sabar username anda adalah sabar599 dengan password rahasia.
Pada postingan sebelumnya sudah membahas mengenai perubahan bentuk energi. Pada kesempatan ini kita akan mengulas tentang jenis-jenis energi, yaitu energi kinetik dan energi potensial. Telah kamu ketahui bahwa energi dapat berada dalam berbagai bentuk, misalnya cahaya, panas, dan gerak. Sekarang bayangkan sebuah batu yang diam di puncak tebing. Apabila batu tersebut didorong dan bergerak, maka batu tersebut akan jatuh, dan bergerak makin lama makin cepat. Batu yang bergerak tersebut memiliki energi kinetik. Pada saat batu diam di puncak bukit, batu tersebut memiliki energi potensial.
Energi Kinetik: pada Benda Bergerak
Biasanya,
ketika kamu berpikir tentang energi, kamu berpikir tentang gerak. Energi
kinetik adalah energi dalam bentuk gerak. Roda sepeda yang berputar,
orang yang berlari, dan plastik yang melayang semuanya memiliki energi kinetik.
Berapa besarnya?
| Sumber gambar: aamboyz.blogspot.com |
Energi
kinetik bergantung pada massa dan kecepatan benda yang bergerak. Semakin besar
massa benda yang bergerak, energi kinetiknya juga semakin besar. Demikian juga
semakin besar kecepatan benda bergerak, energi kinetiknya semakin besar. Mobil balap yang bergerak
pada 100 km/jam, memiliki energi kinetik lebih besar dibanding sepeda yang bergerak dengan kelajuan yang sama. Tetapi sepeda yang bergerak dengan kecepatan 100 km/jam memiliki
energi kinetik lebih besar daripada sepeda sejenis yang bergerak dengan kecapatan 80
km/jam.
Contoh yang lain, misalnya kamu akan terdorong sangat jauh jika ditabrak olehn orang gemuk dibandingkan ditabrak oleh orang kurus dengan kecapatan yang sama.
| Sumber gambar: f1ug.com |
Energi Potensial Gravitasi
Energi
tidak harus melibatkan gerakan. Walaupun tak bergerak, suatu benda dapat
memiliki energi yang tersimpan padanya, yang berpotensi menyebabkan perubahan
jika terdapat kondisi-kondisi tertentu. Energi potensial adalah energi yang tersimpan.
Besar energi potensial pada suatu benda bergantung pada kedudukannya atau
kondisinya.
Buah kelapa yang ada di atas pohonnya memiliki energi potensial gravitasi karena kedudukannya. Jika sudah tua buah kelapa tersebut akan terlepas dari tangkainya, gravitasi menyebabkan buah kelapa tersebut jatuh ke tanah. Saat jatuh, energi potensial buah kelapa tersebut berubah menjadi energi kinetik.
Energi potensial buah kelapa berhubungan dengan jaraknya terhadap permukaan tanah. Lebih tinggi kedudukannya, energi potensialnya juga lebih besar. Buah kelapa yang terletak pada ketinggian 20 meter di pohonnya memiliki energi potensial lebih besar dibanding dengan buah kelapa yang berada di ketinggian 10 meter dari pohonnya.
Jika buah kelapa jatuh, maka percepatan gravitasi mempercepat gerak jatuhnya buah kelapa tersebut. Semakin tinggi letak buah kelapa dari pohon tersebut, kecepatan akhirnya juga semakin besar. Jadi buah kelapa yang jatuh dari pohon kelapa yang lebih tinggi akan memiliki kecepatan lebih besar dan energi kinetik lebih besar ketika tiba di permukaan tanah dibandingkan dengan buah kelapa serupa yang jatuh dari ketinggian yang lebih rendah.
Besar energi potensial gravitasi pada sebuah benda juga bergantung pada massa benda tersebut. Semakin besar massa sebuah benda, energi potensial gravitasi benda tersebut juga semakin besar. Buah kelapa bermassa 1 kg yang berada di atas pohon kelapa memiliki energi potensial gravitasi lebih besar daripada buah kelapa dengan massa 1,5 kg yang terletak pada pohon yang sama.