Apa Itu Hukum Kekekalan Energi? Rumus, Jenis, dan Contoh

Hukum Kekekalan Energi

Kekekalan energi juga menjadi bagian dari materi fisika, tepatnya dalam hukum kekekalan energi. Seperti pada umumnya energi di muka bumi ada energi kinetik, energi potensial, energi panas, energi mekanik, dan masih banyak lagi. Dimana berdasarkan hukum ini berarti energi dapat kekal sepanjang waktu. 

Konsep hukum dari kekekalan energi ini pertama kali pada abad ke-19 dan menjadi dasar berbagai teori fisika modern. Hukum ini tidak hanya berlaku pada skala mikroskopis tetapi juga pada skala mikroskopis, seperti mesin, sistem termal, dan fenomena kosmik. Lalu apa pengertian dari hukum tersebut? 

Untuk mengenal lebih jauh mengenai hukum kekekalan simak pengertian, rumus, jenis, dan contohnya berikut ini. 

Pengertian Hukum Kekekalan Energi

Hukum Kekekalan Energi

Hukum Kekekalan Energi adalah salah satu prinsip dasar dalam ilmu fisika yang menyatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, tetapi hanya dapat berubah bentuk dari satu jenis energi ke jenis energi lainnya. Dengan kata lain, jumlah total energi dalam suatu sistem tertutup akan selalu tetap.

Hukum ini ditemukan oleh seorang ahli fisikawan berkebangsaan Inggris, James Prescott Joule yang menyatakan bahwa “energi tidak dapat diciptakan maupun dimusnahkan, namun dapat berpindah dari satu bentuk ke bentuk lainnya”. Dari sini dapat disimpulkan jika suatu energi dalam proses kimia dan fisika dapat mengalami perubahan bentuk atau perpindahan.

Rumus Hukum Kekekalan Energi

Secara matematis, seperti halnya rumus fisika lainya rumus yang digunakan dalam hukum kekekalan energi dapat dituliskan sebagai berikut:

E Total= Ek+Ep+E lainya

Di mana:

  • E Total   = Energi total
  • Ek = Energi kinetik
  • Ep = Energi potensial
  • E lainya = Energi dalam bentuk lain seperti energi termal atau listrik

Jika tidak ada energi yang hilang atau masuk ke dalam sistem, maka:

E sebelum = E sesudah

Baca Juga: Fungsi Trigonometri – Pengertian, Rumus & Contoh Soal Lengkap

Jenis-Jenis Energi

Banyaknya sumber energi yang disediakan oleh alam sebagai penyeimbang bagi makhluk didalamnya. Mulai dari angin, cahaya, air, minyak bumi, dan bahkan bunyi memiliki energi. Untuk memahami lebih baik penerapan Hukum Kekekalan Energi, penting untuk mengetahui beberapa jenis energi yang umum:

  1. Energi Kinetik Energi yang dimiliki benda karena gerakannya. Contoh: mobil yang bergerak.
  2. Energi Potensial Merupakan energi yang tersimpan pada suatu benda akibat posisinya. Contoh: air yang berada di ketinggian.
  3. Energi Termal Energi yang terkait dengan suhu suatu benda, biasanya muncul ketika terjadi perubahan suhu suatu benda. 
  4. Energi Kimia Energi yang tersimpan dalam ikatan kimia molekul, contoh energi ini dalam sehari-hari yaitu: baterai, gas alam, biomassa, batubara, dan minyak bumi. 
  5. Energi Listrik adalah energi yang dihasilkan oleh aliran muatan listrik, berasal dari berbagai sumber seperti air, minyak, batubara, angin, panas bumi, dan lainnya.
  6. Energi Nuklir Energi yang dilepaskan dari reaksi antar partikel di dalam inti atom.
  7. Energi Cahaya Merupakan energi yang dibawa oleh gelombang elektromagnetik.

Contoh Penerapan Hukum Kekekalan Energi

Hukum Kekekalan Energi

Penerapan hukum kekekalan energi tidak hanya pada rumus saja, namun juga dapat kita temukan dalam kehidupan sehari-hari. Tanpa kamu sadari teknologi disekitar kita juga termasuk loh, seperti berikut ini. 

  1. Pendulum Sederhana Ketika sebuah pendulum bergerak dari titik tertinggi ke titik terendah, energi potensialnya berubah menjadi energi kinetik. Pada titik tertinggi, energi kinetik nol tetapi energi potensial maksimum. Sebaliknya, pada titik terendah, energi kinetik maksimum sementara energi potensial nol.
  2. PLTA (Pembangkit Listrik Tenaga Air) Air yang jatuh dari bendungan memiliki energi potensial yang kemudian dikonversi menjadi energi kinetik saat mengalir. Energi kinetik ini kemudian digunakan untuk memutar turbin dan menghasilkan energi listrik.
  3. Proses Fotosintesis Dalam proses ini tumbuhan hijau mengubah energi cahaya matahari menjadi energi kimia dalam bentuk glukosa. Ini adalah contoh nyata dari transformasi energi dalam kehidupan sehari-hari.
  4. Mesin Mobil Mesin mobil mengubah energi kimia dalam bahan bakar menjadi energi kinetik yang menggerakkan roda. Sebagian energi juga dilepaskan dalam bentuk energi panas.
  5. Lompat Bungee Ketika seseorang melompat dari ketinggian dengan tali elastis, energi potensial berubah menjadi energi kinetik saat jatuh. Kemudian, tali elastis menyimpan energi potensial elastis saat meregang sebelum mengubahnya kembali menjadi energi kinetik.

Prinsip Kekekalan Energi dalam Kehidupan Sehari-Hari

Dalam kehidupan sehari-hari, hukum dari kekekalan energi memiliki berbagai aplikasi penting sebagaimana berikut ini: 

  1. Efisiensi Energi di Rumah Penggunaan perangkat hemat energi seperti lampu LED menunjukkan bagaimana energi listrik dapat diubah menjadi cahaya dengan lebih sedikit energi terbuang sebagai panas. 
  2. Transportasi Kendaraan listrik mengkonversi energi listrik langsung menjadi energi kinetik, dengan efisiensi yang lebih tinggi dibandingkan mesin berbahan bakar fosil. 
  3. Pemanfaatan Energi Terbarukan Teknologi seperti panel surya dan turbin angin memanfaatkan hukum ini untuk mengubah energi alam menjadi energi listrik.

Cara Menghitung Transformasi Energi

Untuk menghitung transformasi energi dalam suatu sistem, Anda perlu memahami bentuk energi awal dan akhir. Berikut adalah langkah-langkah umum:

  1. Tentukan jenis energi yang terlibat.
  2. Hitung energi awal menggunakan rumus yang sesuai.
  3. Hitung energi akhir.
  4. Pastikan energi total sebelum dan sesudah transformasi tetap sama.
  5. Sebagai contoh, pada sebuah bola yang dilempar ke atas:
  • Energi potensial awal = 0 (pada permukaan tanah)
  • Energi kinetik awal = 12mv2
  • Energi potensial maksimum = mgh
  • Pada titik tertinggi, energi kinetik nol sementara energi potensial maksimum.

Baca Juga: Apa itu Fluida Statis dan Dinamis? Inilah Perbedaannya

Kesimpulan

Hukum Kekekalan Energi adalah prinsip fundamental dalam fisika yang menunjukkan bahwa energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan. Dengan memahami konsep ini, kita dapat menghargai berbagai fenomena alam serta mengembangkan teknologi yang lebih efisien dan ramah lingkungan.

Contoh-contoh penerapannya, baik dalam kehidupan sehari-hari maupun dalam skala besar seperti industri dan teknologi, membuktikan betapa pentingnya konsep ini. Dengan pemahaman yang baik, kita dapat lebih bijak dalam menggunakan dan memanfaatkan energi secara efisien.

Untuk kamu yang mau belajar lebih lanjut. Yuks belajar bersama Kelas Sore. Maksimalkan pemahaman kamu dengan kelassore.id, tentang pelajaran sekolah untuk persiapan masuk ke perguruan tinggi impian. Tersedia juga persiapan untuk ujian SBMPTN, SNBT, hingga bimbingan belajar persiapan CPNS loh. 

Tunggu apalagi cek program dan info selengkapnya di Kelas Sore, sekarang juga!!

Leave a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *

× Chat Admin