ENERGI DAN PERUBAHANNYA 4.2 BUDI WAHYONO

Dari Crayonpedia

Langsung ke: navigasi, cari

Pada kehidupan sehari - hari, kita biasa melakukan berbagai kegiatan. Semua kegiatan tersebut memerlukan energi. Energi merupakan kemampuan untuk melakukan suatu usaha atau kerja. Energi disebut juga tenaga. Jadi, makin banyak kerja yang kita lakukan, makin banyak tenaga yang kita keluarkan. Di kelas tiga kamu telah belajar mengenai energi dan pengaruhnya terhadap kehidupan sehari - hari. Sekarang, kamu akan mempelajari energi panas dan bunyi beserta sifat - sifatnya. Kamu juga akan mempelajari energi alternatif dan cara membuat model untuk membuktikan adanya perubahan energi.

Daftar isi

A. Energi Panas

Energi tidak dapat dilihat, tetapi pengaruhnya dapat dirasakan. Dapatkah kamu melihat panas? Bagaimana rasanya saat kamu berjemur di terik matahari? Bagaimana panas dari matahari dapat sampai ke bumi? Adakah sumber panas selain matahari?

1. Sumber Energi Panas

Semua yang dapat menimbulkan panas disebut sumber energi panas. Energi panas bermanfaat bagi kehidupan manusia. Misalnya, untuk mengeringkan pakaian, menyetrika pakaian, dan memasak makanan. Sumber utama panas di bumi berasal dari sinar matahari. Contoh sumber panas yang lain adalah, api dan peralatan listrik yang menghasilkan panas. Coba gosok - gosokkan kedua telapak tanganmu! Apa yang kamu rasakan? Jika kedua telapak tanganmu digosok - gosokkan, maka akan timbul panas. Panas tersebut timbul akibat gesekan permukaan kedua telapak tanganmu. Energi panas itu menyebabkan kamu merasa lebih hangat. Itulah sebabnya, orang yang kedinginan akan merasa lebih hangat bila kedua telapak tangannya digesekkan.
Image:sumber eergi panas.JPG

2. Perpindahan Energi Panas

Kamu akan merasa hangat jika berada di dekat api unggun. Hal ini disebabkan tubuhmu menerima energi panas dari api unggun tersebut. Panas yang berpindah disebut kalor. Api kompor dapat mematangkan makanan karena terdapat energi panas yang berpindah dari api ke makanan. Energi panas dapat berpindah melalui tiga cara, yaitu konduksi, konveksi, dan radiasi.
Image:api unggungn.JPG

a. Konduksi

Konduksi adalah peristiwa perambatan panas yang memerlukan suatu zat/medium tanpa disertai adanya perpindahan bagian - bagian zat/medium tersebut. Misalnya, sendok terasa panas saat digunakan untuk mengaduk kopi panas.

b. Konveksi

Konveksi adalah perpindahan panas dengan disertai aliran zat perantaranya. Misalnya air yang panas akan bergerak naik.

c. Radiasi

Radiasi adalah perpindahan panas tanpa medium perantara. Misalnya, panas matahari sampai ke bumi dan panas api dapat kita rasakan.

Image:james joule.JPG

B. Energi Bunyi

Hampir setiap saat, kita mendengar bermacam - macam bunyi. Saat berjalan, kamu mendengar suara langkah. Ketika di rumah, kamu mendengar suara radio, tape recorder, burung berkicau, ayam berkokok, orang berbicara, dan sebagainya. Bahkan, di malam yang sunyi pun kamu masih dapat mendengar suara jengkerik dan detakan jarum jam dinding.

1. Sumber Bunyi

Apa sebenarnya bunyi itu? Dari manakah asal bunyi? Bagaimanakah proses terjadinya bunyi? Pada dasarnya, benda dapat mengeluarkan bunyi karena bergetar. Benda atau alat yang dapat menimbulkan bunyi disebut sumber bunyi. Misalnya, gong yang dipukul dan gitar yang dipetik. Bunyi ada yang enak didengar dan ada yang tidak enak didengar atau bahkan dapat merusak. Suara musik atau penyanyi yang merdu tentu enak didengarkan. Namun, suara mesin pabrik, petir yang menggelegar, dan suara pesawat terbang tentu sangat mengganggu. Pada bab satu kamu telah belajar indra pendengar berupa telinga. Tuhan memberi alat pendengaran yang sempurna. Namun, di balik kesempurnaan tersebut ada keterbatasan, dan di balik keterbatasan tersimpan kenikmatan. Tidak semua bunyi dapat kamu dengar. Andai kamu dapat mendengar semua bunyi, tentu tidak akan pernah bisa tidur. Telinga manusia normal hanya dapat menangkap bunyi yang memiliki frekuensi antara 20 Hz sampai 20.000 Hz. Bunyi yang frekuensinya antara 20 Hz - 20.000 Hz disebut audiosonik. Bunyi yang frekuensinya kurang dari 20 Hz disebut infrasonik, sedangkan bunyi yang frekuensinya di atas 20.000 Hz disebut ultrasonik.
Image:suara musicc.JPG


2. Perambatan Bunyi

Pada tengah malam yang sunyi, kita dapat mendengar bunyi denting jam atau suara lolongan anjing yang berasal dari tempat yang jauh atau mungkin suara cecak yang sedang merayap di dinding. Tahukah kamu mengapa bunyi tersebut bisa sampai ke telinga kita? Zat apakah yang menjadi perantaranya? Gelombang bunyi termasuk gelombang mekanik, yaitu gelombang yang memerlukan medium dalam perambatannya.

Oleh karena itu, bunyi tidak dapat merambat di ruang hampa. Medium yang diperlukan bunyi untuk merambat dapat berupa gas, cair, dan padat. Ketika bapak/ibu guru berbicara di depan kelas, kamu dapat mendengar apa yang dibicarakan. Hal ini menunjukkan bunyi dapat merambat melalui gas (udara). Saat kamu menyelam di kolam renang, kamu dapat mendengar langkah temanmu yang juga berada di kolam. Hal ini menunjukkan bunyi dapat merambat melalui zat cair (air). Perambatan bunyi melalui zat padat ditunjukkan bila telingamu ditempelkan pada pagar besi, lalu temanmu mengetuk ujung pagar yang lain secara perlahan, maka dapat kamu dengar suara tersebut.
Image:bunyi petir.JPG

C. Energi Alternatif

Pernahkah kamu membaca atau mendengar berita tentang kenaikan bahan bakar minyak (BBM)? Mengapa pemerintah menganjurkan agar kita menggunakan BBM sehemat mungkin? BBM merupakan salah satu energi yang diperoleh dari fosil. Maksudnya, bahan bakar tersebut diperoleh dari penambangan sisa - sisa makhluk hidup yang tertimbun di dalam tanah jutaan tahun lalu. Jadi, bahan bakar ini akan habis karena digunakan terus menerus. Bahan bakar fosil (minyak bumi) merupakan bahan bakar yang tidak dapat diperbarui. Oleh karena itu, kita membutuhkan sumber energi yang lain (alternatif) untuk memenuhi kebutuhan kita. Saat ini, para ilmuwan berusaha memanfaatkan sumber energi alternatif yang jumlahnya tidak terbatas (tidak cepat habis) dan bersih (tidak menimbulkan polusi). Contoh sumber - sumber energi alternatif, antara lain, matahari, panas bumi, air, dan angin.
Image:minyyak buumi.JPG


1. Energi Matahari

Hampir semua energi yang berada di bumi berasal dari matahari. Energi radiasi sinar matahari dapat diubah menjadi energi listrik dan energi kalor. Peralatan yang menggunakan sel - sel surya dapat langsung mengubah energi radiasi sinar matahari menjadi energi listrik. Pada saat ini, sel - sel surya mulai ditawarkan negara kita untuk dipasang di rumah - rumah. Sel - sel surya ini dapat mengubah energi radiasi sinar matahari menjadi energi kalor (panas). Energi panas yang dihasilkan dapat digunakan untuk memanaskan ruangan, memanaskan air, dan keperluan lain. Pada saat ini, sel - sel surya sudah biasa dijumpai di atap - atap rumah, rumah sakit, dan hotel di Jakarta. Salah satu masalah yang dihadapi dalam pemanfaatan energi ini adalah matahari tidak selalu bersinar terang sepanjang hari. Mengapa? Sebab kadang-kadang matahari tertutup oleh awan.
Image:sel surya.JPG

2. Energi Panas Bumi

Bumi sesungguhnya tersusun dari beberapa lapisan. Pusat bumi terbentuk dari lapisan batu yang panas. Hal ini memungkinkan bumi menjadi sumber energi panas. Energi panas bumi adalah energi yang dihasilkan oleh magma di dalam perut bumi. Energi panas bumi disebut juga energi geotermal. Energi tersebut banyak digunakan terutama di daerah - daerah pegunungan. Mengapa demikian? Batuan panas yang terbentuk memanaskan air di sekitarnya sehingga dihasilkan sumber uap panas atau geiser. Sumber uap panas tersebut kemudian dibor. Uap panas yang keluar dari lubang pengeboran, setelah disaring, dapat digunakan untuk menggerakkan turbin yang akan memutar generator sehingga menghasilkan energi listrik. Pembangkit listrik yang memanfaatkan energi panas bumi disebut Pusat Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP). Contoh PLTP di Indonesia, antara lain, PLTP Kawah Kamojang di Jawa Tengah dan PLTP Bayongbong di Garut, Jawa Barat. Masalah yang dihadapi dalam pemanfaatan energi panas bumi adalah sulitnya pengeboran tanah, biaya yang tinggi, dan sedikitnya tempat yang memenuhi syarat untuk pembangunan PLTP.


3. Energi Air

Air mengalir dari tempat yang tinggi ke tempat yang lebih rendah.Aliran air yang deras merupakan sumber energi gerak. Energi ini dapat digunakan untuk menghasilkan nergi listrik. Pernahkah kamu pergi ke bendungan atau waduk? Pada suatu bendungan, air yang jatuh dari bagian atas bendungan akan menghasilkan arus yang sangat deras. Keadaan ini dapat dimanfaatkan untuk menggerakkan turbin yang memutar generator. Generator yang berputar menghasilkan energi listrik. Selain bendungan, gerakan pasang surut air laut juga dapat digunakan untuk membangkitkan listrik. Tahukah kamu cara berkerjanya? Coba tanyakan kepada orang tuamu! Catat di buku tugas dan sampaikan di depan kelas!
Image:energi air.JPG

4. Energi Angin

Banyak kegiatan yang memanfaatkan energi angin. Misalnya, pada permainan layang, layang, olahraga terbang layang, perahu layar. Namun, angin yang sangat  besar dapat menimbulkan bencana (bahasan ini akan kamu pelajari pada bab 9). Angin adalah sumber energi alternatif yang murah dan tidak mengakibatkan polusi. Energi angin juga dapat dipakai pada kincir angin yang menghasilkan listrik. Baling - baling pada kincir angin akan berputar cepat apabila ada angin besar yang bertiup. Putaran ini dapat menggerakkan turbin pada suatu pembangkit tenaga listrik. Jadi, energi angin dapat dijadikan sumber pembangkit energi listrik. Di negara Belanda, kincir angin digunakan untuk memompa air guna mengeringkan tanah. Kincir angin seperti ini juga dibangun di tempat - tempat yang rawan banjir, untuk memompa air. Karena banyaknya kincir angin di negara Belanda, sampai negara tersebut di juluki negara Kincir Angin.
Image:kincir-kincir.JPG

Image:simulator angin topan.JPG

D. Model Perubahan Energi

Penguasaan ilmu pengetahuan akan lebih berguna jika kita terapkan dalam kehidupan sehari - hari. Pengetahuan tentang perubahan energi gerak akibat pengaruh udara dapat dimanfaatkan untuk membuat mainan yang menarik. Sedangkan pengetahuan tentang perubahan energi bunyi dapat dimanfaatkan untuk membuat alat musik.
Image:garuda pesawat.JPG


1. Model Perubahan Gerak Akibat Pengaruh Udara

Pernahkah kamu melihat parasut dan pesawat terbang? Saat melihat benda-benda tersebut, tidakkah kamu berpikir untuk mencoba menaiki atau mungkin membuatnya? Oleh karena itu, belajarlah yang rajin dan latihlah keterampilanmu sehingga kelak dapat menghasilkan sesuatu yang berguna bagi kehidupan manusia. Sebagai permulaan, coba buatlah parasut dan pesawat berikut!

a. Parasut

Bagaimanakah prinsip kerja dari parasut? Mengapa orang yang terjun dari ketinggian tertentu harus menggunakan parasut? Prinsip kerja parasut adalah memanfaatkan keberadaan udara. Udara yang terkumpul di bawah parasut yang mengembang akan memberikan tekanan ke atas sehingga memperkecil kecepatan orang yang sedang terjun. Dengan menggunakan parasut, kecepatan jatuh orang yang terjun dapat dikurangi sehingga dapat mendarat dengan selamat.

Kegiatan

A. Tujuan: dapat membuat parasut untuk membuktikan perubahan gerak karena pengaruh udara.
B. Alat dan Bahan: kantong plastik, pensil, benang, gunting, jangka, dan jarum.
C. Langkah Kerja:
1. Buat lingkaran dengan jari-jari 20 cm pada plastik!
2. Potong lingkaran plastik dengan menggunakan gunting!
3. Buat delapan lubang dengan jarak yang sama di sekeliling lingkaran, kurang lebih 1 cm dari tepi plastik!
4. Potong delapan utas benang, masing-masing sepanjang 30 cm. Buat simpul mati pada salah satu ujung setiap benang dan buat tanda pada jarak 7 cm dari ujung lain masing-masing benang!
5. Masukkan kedelapan benang ke dalam delapan lubang yang telah dibuat pada plastik!
6. Dengan menggunakan benang yang lain, buat dua ikatan. Masing-masing ikatan terdiri dari empat benang yang menggantung di plastik. Posisi ikatan tepat pada tanda yang telah dibuat (+ 7 cm dari ujung benang).
7. Pasang orang-orangan pada ujung benang!
8. Buat sebuah lubang kecil tepat di tengah parasutmu. Lubang ini akan memungkinkan udara lolos dari tengah sehingga parasutmu dapat turun lebih seimbang!
9. Uji parasut yang telah kamu buat tadi di tempat yang aman. Lipat parasut dan lemparkan jauh ke udara. Perhatikan secara cermat saat parasut tersebut turun!
10. Buatlah kesimpulan berdasarkan kegiatan ini!

Hal-hal yang harus diperhatikan saat membuat parasut, antara lain, lubang yang dibuat harus berada tepat di tengah parasut, lubang tidak boleh terlalu lebar, beban benda tidak boleh terlalu berat karena parasut akan jatuh lebih cepat, dan berhati-hatilah pada saat bekerja dan jagalah kebersihan lingkungan kerja.

b. Pesawat Terbang

Pernahkah kamu membuat pesawat terbang mainan dari kertas? Mungkin di antara kamu sudah ada yang bisa membuatnya. Untuk lebih jelasnya, lakukan kegiatan berikut!
Image:pesawat kertas.JPG

Pesawat yang kamu buat harus diberi kecepatan awal untuk dapat terbang. Sayap pesawat yang lebar menyebabkan hambatan udara menjadi besar. Bagian depan pesawat dibuat runcing untuk menghindari gesekan udara.

2. Model Perubahan Energi Gerak Menjadi Energi Bunyi

Kamu perlu memahami cara merancang dan membuat karya-karya sederhana yang menerapkan sifat bunyi. Selanjutnya, kamu perlu mencoba
membuat karya-karya tersebut. Dengan demikian, daya cipta, kreativitas, dan keterampilanmu makin berkembang. Selain itu, dapat memperoleh
mainan sederhana tanpa harus membelinya.

a. Terompet

Terompet merupakan salah satu contoh alat musik tiup. Pada saat alat musik ini dimainkan, udara tabung bergetar sehingga menghasilkan bunyi. Bunyi yang dihasilkan tergantung bentuk dan besar kecilnya alat.

b. Gendang

Gendang merupakan salah satu alat musik tradisional. Gendang bentuknya bulat dan di dalamnya terdapat rongga. Bagian luarnya dilapisi kulit. Bila dipukul lapisan kulitnya, maka akan terdengar suara. Gendang modern biasa disebut drum. Pernahkah kamu melihat jenis alat ini? Gendang dapat dimanfaatkan untuk mainan, alat komunikasi, dan mengiringi tari-tarian atau nyanyian.
Image:druum.JPGImage:gendang...JPG
Gendang dapat berbunyi jika kulit gendang dipukul. Saat dipukul, kulit gendang bergetar. Getaran ini menghasilkan bunyi. Bunyi tersebut masuk ke
sebuah rongga yang terdapat di bawah kulit. Bentuk rongga memengaruhi bunyi yang dihasilkan. Makin kecil dan panjang rongga pada gendang, maka makin nyaring bunyi yang dihasilkan.

Image:serangga penghasil uara.JPG




Beri Penilaian

Rating : 4.0/5 (67 votes cast)


Peralatan pribadi