Eksistensi hukum kekekalan energi ternyata dapat diterapkan dalam teknologi saat ini, jelas memberikan beragam manfaat terhadap kehidupan manusia sehari-hari. Semua hal tersebut tak lepas dari pemikiran James Prescott Joule selaku penemu hukum kekekalan energi.
James Prescott Joule lahir pada 24 Desember 1818 dan wafat pada 11 Oktober 1889 yang merupakan seorang ilmuwan fisika berkebangsaan Inggris. Dalam hal hukum kekekalan energi ini, beliau menyatakan bahwa “Energi tidak dapat diciptakan ataupun dimusnahkan”. Atas jasanya tersebut, satuan energi terkenal dengan nama Joule (J).
Hukum kekekalan energi merupakan salah satu prinsip dasar dalam ilmu fisika yang dirumuskan oleh James Prescott Joule yang merupakan seorang fisikawan asal Inggris. Terdapat tiga jenis hukum kekekalan energi yaitu energi mekanik, energi kinetik, dan energi potensial.
Hukum kekekalan energi adalah suatu teori fisika yang menyatakan bahwa besar energi mekanik pada benda yang bergerak selalu tetap. Adapun rumus dari hukum kekekalan energi yaitu:
Em1 = Em2
Ek1 + Ep1 = Ek2 + Ep2
keterangan:
Em1: energi mekanik awal dan Em2 energi mekanik akhir
Ek1: energi kinetik awal dan Ek2 energi kinetik akhir
Ep1: energi potensial awal dan Ep2 energi potensial akhir.
Jenis Hukum Kekekalan Energi
Besaran energi dalam Satuan Internasional atau SI adalah Joule (J). Satu Joule memiliki angka yang sama dengan 1 Newton meter (Nm). James Prescott Joule membagi hukum energi menjadi tiga jenis, yaitu energi mekanik, energi potensial dan energi kinetik. Berikut penjelasannya.
- Energi Mekanik
Energi tidak bisa dibuat atau dimusnahkan, tetapi bisa diubah dari satu bentuk ke bentuk lainnya. Energi yang bisa berpindah, terlebih dengan adanya gaya yang membuat perpindahan tersebut terjadi inilah yang dikenal dengan energi mekanik.
Adapaun rumus dari energi mekanik yaitu
Em = Ep + Ek
Keterangan:
Em: energi mekanikmekanik
Ep: energi potensial
Ek: energi kinetik.
- Energi Potensial
Energi potensial adalah energi yang terdapat pada benda karena ketinggiannya terhadap suatu bidang acuan (misalnya, lantai atau tanah). Sehingga, semakin tinggi letak benda terhadap bidang acuan akan semakin besar energi potensialnya.
Adapaun rumus dari energi potensial yaitu
Ep = m x g x h
Keterangan:
Ep: energi potensial gravitasi (J)
m: massa benda (kg)
g: percepatan gravitasi (N/kg)
h: ketinggian benda (m).
- Energi Kinetik
Energi kinetik adalah energi yang terdapat pada benda karena gerakannya. Semakin besar kecepatan benda bergerak maka semakin besar energi kinetiknya.
Rumus energi kinetik yaitu:
Ek= 0.5 x m x v kuadrat
Keterangan:
Ek: energi kinetik (J)
m: massa benda (kg)
v: kecepatan benda (m per s).
Penerapan hukum kekekalan energi terlihat dalam berbagai fenomena alam, seperti dalam perpindahan energi dalam reaksi kimia, gerakan benda yang mengubah energi kinetik menjadi energi potensial, atau dalam sistem termodinamika yang menjaga jumlah energi sama selama proses-proses yang terjadi.
Oleh karena itu penting untuk diingat bahwa hukum kekekalan energi ini berlaku dalam sistem tertutup, yaitu sistem di mana energi tidak dapat masuk atau keluar. Meskipun energi dapat berubah bentuk dalam sistem ini, jumlah total energi dalam sistem tersebut tetap konstan.
Sementara itu hukum kekekalan energi merupakan prinsip dasar dalam ilmu fisika dan memiliki peran penting dalam memahami berbagai fenomena alam dan aplikasinya dalam teknologi.
Editor: Putri Nur Sabrini Anastasia
Referensi:
Jenis Hukum Kekekalan Energi beserta Rumus dan Contohnya https://www.kompas.com/skola/read/2022/11/28/190000469/biografi-james-prescott-joule-penemu-rumus-hukum-kekekalan-energi
