VIII. Energi Tanggal 22 September 2025

 

SUB BAB 3.2 : ENERGI

BAB 3 : USAHA, ENERGI, DAN PESAWAT SEDERHANA

SUB BAB 3.2 : ENERGI

Nama Guru             : Anita Wulandari, S.Pd.

Mata Pelajaran        : Ilmu Pengetahuan Alam

Kelas                        : VIII

Elemen                     : Pemahaman IPA 

Pertemuan                : 17

Jam ke                      : 9,10, dan 11

Capaian Pembelajaran

Pada akhir fase D, murid mampu menelaah hasil identifikasi makhluk hidup sesuai dengan karakteristiknya; menganalisis klasifikasi, sifat, dan perubahan materi;menganalisis sistem organisasi kehidupan, fungsi, serta kelainan atau gangguan yang muncul pada sistem organ; menganalisis interaksi antar makhluk hidup dan lingkungannya dalam merancang upaya-upaya untuk mencegah dan mengatasi perubaha iklim; menganalisis pewarisan sifat; membuatbi oteknologi konvensional di lingkungan sekitarnya; menerapkan pengukuran terhadap aspek fisis dalam kehidupan sehari-hari; menganalisis ragam gerak, gaya, dan tekanan; menganalisis hubungan usaha dan energi; menganalisis pengaruh kalor dan perpindahannya terhadap perubahan suhu; menganalisis gelombang dan pemanfaatannya dalam kehidupan sehari-hari; menganalisis gejala kemagnetan dan kelistrikan untuk menyelesaikan tantangan yang dihadapi dalam kehidupan sehari-hari termasuk pemanfaatan sumber energi listrik ramah lingkungan; menganalisis posisi relatif bumi-bulan-matahari dalam sistem tata surya untuk menjelaskan  fenomena alam dan perubahan iklim; serta mengevaluasi keputusan yang tepat untuk menghindari zat aditif dan adiktif yang membahayakan dirinya dan lingkungan.

Tujuan Pembelajaran

● Peserta didik dapat menjelaskan energi mekanik, energi kinetik, dan energi potensial dalam kehidupan sehari-hari

● Peserta didik dapat menerapkan Hukum Kekekalan Energi untuk menyelesaikan permasalahan sehari-hari

● Peserta didik dapat memahami hubungan usaha dan energi dalam IPA

Alur Tujuan Pembelajaran

· Mengetahui jenis-jenis energi

· Menjelaskan hubungan antara usaha dan energi

· Menjelaskan cara energi dikonversikan sesuai kebutuhan

· Menyajikan informasi mengenai sumber energi terbarukan yang dapat digunakan di Indonesia

Pemahaman Bermakna

Menyadari bahwa materi ENERGI dapat bermanfaat dalam kehidupan sehari-hari.

Materi :  Energi

Metode : 

Blended learning melalui model pembelajaran dengan menggunakan Project Based Learning (PBL) terintegrasi pembelajaran berdiferensiasi berbasis Social Emotional Learning (SEL).

Strategi : Diskusi/Tanya Jawab

Sarana & Prasarana :

Kotak besar/kontainer, benda-benda dengan massa yang beragam, dan timbangan untuk aktivitas pemantik.

Langkah-langkah Pembelajaran :

PERTEMUAN KE-17

Kegiatan Pendahuluan (10 Menit)

· Doa; absensi; menyampaikan tujuan pembelajaran; dan menyampaikan penilaian hasil pembelajaran

· Memotivasi siswa untuk tercapainya kompetensi dan karakter yang sesuai dengan Profil Pelajar Pancasila; yaitu 1) beriman, bertakwa kepada Tuhan Yang Maha Esa, dan berakhlak mulia, 2) mandiri, 3) bernalar kritis, 4) kreatif, 5) bergotong royong, dan 6) berkebinekaan global, yang merupakan salah satu kriteria standar kelulusan dalam satuan pendidikan.

 

Kegiatan Inti (90 Menit)

Aktivitas Pemantik

· Pelajar melakukan aktivitas ini dalam kelompok. Setiap kelompok akan melakukan pengamatan terhadap jumlah massa (dalam kg) yang dapat dipindahkan setiap anggota kelompok. Pelajar memindahkan kotak dengan cara didorong. Jarak tempuh disepakati bersama.

· Sebelum melakukan aktivitas, pelajar membuat dugaan mengenai kekuatan masing-masing.

· Secara bergantian anggota kelompok mendorong kotak sampai jarak tertentu, kemudian menambahkan benda lain agar massanya bertambah. Demikian seterusnya sampai pada batas kekuatan pelajar atau sampai semua benda sudah masuk ke dalam kotak. Pelajar mencatat kemampuan setiap orang.

· Setelah aktivitas selesai, guru mengajak pelajar berdiskusi mengenai perolehan tiap kelompok, dan menanyakan apa yang dirasakan setiap pelajar saat mendorong kotak.

 

Aktivitas Utama

· Guru memberi pengantar tentang energi, dan meminta pelajar membaca materi tentang energi pada buku siswa (halaman 91-96). Secara berpasangan pelajar dapat membuat catatan berupa ilustrasi gambar sederhana yang dilengkapi keterangan sesuai dengan bacaan yang telah disimak.

· Selain membuat catatan, guru juga dapat meminta pelajar membuat pertanyaan berdasarkan bacaan, atau pertanyaan mengenai hal yang ingin lebih diketahui tentang energi. Pertanyaan yang dibuat lalu ditukar untuk dijawab oleh pasangan pelajar lainnya. Setelah selesai, daftar pertanyaan dikembalikan kepada pembuatnya dan dikoreksi.

· Guru melakukan diskusi kelas untuk membahas pertanyaan-pertanyaan yang masih diragukan kebenaran jawabannya, sambil meluruskan jika terjadi miskonsepsi.

 

Kegiatan Penutup (10 Menit)

· Siswa dan guru menyimpulkan pembelajaran hari ini.

· Refleksi pencapaian siswa/formatif asesmen, dan refleksi guru untuk mengetahui ketercapaian proses pembelajaran dan perbaikan.

· Menginformasikan kegiatan pembelajaran yang akan dilakukan pada pertemuan berikutnya.

· Guru mengakhiri kegiatan belajar dengan memberikan pesan dan motivasi tetap semangat belajar dan diakhiri dengan berdoa.

Uraian Materi

Pertanyaan 

Hal apa yang ingin lebih diketahui tentang energi ?

Energi Kinetik

Kata kinetik berasal dari bahasa Yunani, yaitu kinetikos yang artinya bergerak. Dari akar kata ini, kita dapat memahami bahwa setiap benda yang sedang bergerak memiliki energi kinetik. Oleh sebab itu, energi kinetik adalah energi yang dimiliki oleh benda karena geraknya. Misalnya, planet yang bergerak mengelilingi matahari dan bulan yang bergerak mengelilingi bumi memiliki energi kinetik. Kendaraan yang melaju di lintasan lurus, elektron yang bergerak mengelilingi inti atom, serta bola yang menggelinding juga memiliki energi kinetik.

Energi kinetik benda bergantung pada kecepatan geraknya. Semakin tinggi kecepatan benda bergerak, semakin besar energi kinetik yang dimilikinya. Sebagai contoh, jika sebuah batu jatuh dari gedung tinggi dan dapat memecahkan kaca jendela mobil di bawahnya, energi kinetiknya sangat besar. Secara matematis, rumus energi kinetik adalah sebagai berikut.

Keterangan:

Ek = energi kinetik (Joule)

m = massa (kg)

v = kecepatan (m/s)

 

Energi Potensial

Photo by Vince Fleming on Unsplash

Energi potensial adalah energi yang dimiliki oleh benda berdasarkan ketinggian atau posisinya terhadap suatu titik acuan. Energi potensial juga disebut energi diam karena benda yang berada dalam keadaan diam dapat memiliki energi potensial. Ketika benda bergerak, energi potensial berubah menjadi energi kinetik. 

Ada dua jenis energi potensial. Kedua jenis energi potensial adalah energi potensial gravitasi dan energi potensial elastis. Energi potensial gravitasi terjadi karena ketinggian benda terhadap suatu bidang datar acuan seperti lantai atau tanah. Sementara itu, energi potensial elastis terdapat pada benda elastis seperti karet, pegas, atau busur panah, yang disebabkan oleh kecenderungan benda untuk kembali ke posisi semula. Sebagai contoh, saat busur panah belum digunakan, energi potensialnya adalah nol. Namun ketika busur panah ditarik, energi potensial elastis terjadi karena kecenderungan anak panah untuk kembali ke posisi semula.

Contoh energi potensial dalam kehidupan sehari-hari antara lain benda yang jatuh dari ketinggian tertentu ke tanah, tali busur atau ketapel yang ditarik ke belakang, bola yang menggelinding menuruni lereng, balon yang terisi udara, ayunan, trampolin, batu baterai, dan sebagainya. Secara matematis, rumus energi potensial adalah sebagai berikut.

Keterangan:

 

Perbedaan Energi Kinetik dan Energi Potensial

Perbedaan energi kinetik dan potensial terletak pada sifat dan aspeknya masing-masing. Berikut sejumlah perbedaannya.

Definisi

Energi kinetik adalah energi yang dimiliki oleh suatu benda karena geraknya. Energi ini terkait dengan kecepatan dan massa benda tersebut. Sementara itu, energi potensial adalah energi yang dimiliki oleh suatu benda karena ketinggian atau posisinya terhadap titik acuan.

Penyebab

Timbulnya energi kinetik adalah karena gerakan benda. Sementara itu, energi potensial terkait dengan posisi atau ketinggian benda.

Sifat

Energi kinetik terkait dengan gerak aktif dan kinematika benda. Semakin tinggi kecepatan benda bergerak, semakin besar pula energi kinetiknya. Sementara itu, energi potensial adalah energi yang berkaitan dengan posisi atau ketinggian benda terhadap suatu titik acuan. Semakin tinggi posisi benda, semakin besar energi potensialnya.

Perubahan

Energi potensial dan kinetik dapat mengalami perubahan, tetapi disebabkan oleh faktor yang berbeda. Energi kinetik dapat berubah ketika kecepatan benda berubah, sedangkan energi potensial dapat berubah ketika posisi atau ketinggian benda berubah.

Bentuk

Perbedaan energi kinetik dan potensial berikutnya adalah pada karakteristik bagaimana energi tersebut bertransformasi. Energi kinetik dapat terwujud dalam berbagai bentuk gerakan, seperti gerak lurus, rotasi, atau vibrasi. Sementara itu, energi potensial bisa dalam bentuk gravitasi (berkaitan dengan ketinggian), elastis (berkaitan dengan deformasi elastis), dan lain-lain, tergantung pada konteksnya.

Ketergantungan

Perbedaan energi kinetik dan potensial yang terakhir adalah pada faktor penentunya. Energi kinetik bergantung pada kecepatan dan massa benda, sedangkan energi potensial bergantung pada ketinggian atau posisi benda.

 

Contoh Soal

Contoh Soal 1

Seekor gajah bermassa 5 ton bergerak dengan kecepatan 7 m/s. Berapakah energi kinetik gajah tersebut?

Diketahui:

m = 5 ton = 5000 kg

v = 7 m/s

EK = ...?

Pembahasan

Contoh Soal 2

Diketahui:

Pembahasan

 

Kesimpulan

Photo by Colin Behrens on Pixabay

Ilustrasi di atas adalah gambar energi kinetik. Dari bahasan materi fisika kali ini, dapat disimpulkan bahwa energi kinetik berkaitan dengan gerak aktif suatu benda, sedangkan energi potensial berkaitan dengan posisi atau ketinggian benda terhadap suatu titik acuan. Energi potensial dan energi kinetik merupakan konsep penting dalam pemahaman tentang energi dalam fisika, maka demikian pula dengan energi mekanik.

Jumlah energi potensial dan energi kinetik disebut energi mekanik. Nah, mau tahu apa yang dimaksud dengan energi kinetik, mekanik, dan potensial dalam bahasan yang lebih lengkap, Sobat? Baca ini biar kamu lebih memahami tentang energi, ya!

Agar lebih mendalami materi hari ini silahkan simak video pembelajaran tentang energi dibawah ini :

Bahan Bacaan Lainnya

 

Penugasan

LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK (LKPD)

 

Aktivitas 3.2

Air Sebagai Sumber Energi Terbarukan

Pernahkah kamu mendengar tentang energi terbarukan? Dari mana datangnya sumber energi terbarukan? Benar, energi terbarukan berasal dari sumber daya alam yang dapat diperbaharui secara alami. Contohnya seperti angin, bahan tanaman, air, panas bumi, dan sinar matahari.

Kekayaan dan keragaman sumber daya alam di Indonesia dapat mendukung sumber energi terbarukan, salah satunya sumber daya air. Sumber daya air berupa sungai, danau, laut, dan air terjun telah banyak dimanfaatkan oleh penduduk Indonesia selain untuk memenuhi beragam kebutuhan hidup sehari-hari. Salah satu pemanfaatan sumber daya air adalah sebagai sumber energi terbarukan yang kita kenal sebagai Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA).

Penggunaan air sebagai sumber energi terbarukan berdasarkan keluaran daya listriknya dapat digolongkan menjadi 4 jenis. Pikohidro untuk PLTA dengan daya 5kW, Mikrohidro untuk PLTA dengan daya 5kW - 100kW, Minihidro dengan daya 101kW - 1MW, dan bendungan dengan daya lebih dari 100MW. Mari kita mengenal lebih jauh tentang bendungan, sebagai PLTA dengan daya keluaran terbesar.

Gambar 3.2 Klasifikasi PLTA dan dampak buruknya

 

Bendungan berfungsi untuk membatasi aliran sungai dan menaikkan tinggi air yang akan digunakan sebagai PLTA. Jadi, aliran air diarahkan untuk menggerakkan kincir air atau turbin yang dibangun dekat daerah aliran sungai. Untuk bisa membuat PLTA, dibutuhkan aliran air yang sangat deras. Aliran air sangat deras yang menggerakkan turbin akan membangkitkan energi listrik melalui generator. Kemudian, listrik disalurkan ke rumah penduduk dan gedung-gedung melalui kabel-kabel penghubung.

Gambar 3.3 Bendungan Jatiluhur  

 

Bendungan terbesar di Indonesia saat ini adalah Bendungan Jatiluhur yang berada di Kecamatan Jatiluhur, Kabupaten Purwakarta, Provinsi Jawa Barat. Bendungan Waduk Jatiluhur dibangun sejak tahun 1957 oleh kontraktor asal Prancis Compagnie Française D’entreprise, kemudian diresmikan oleh Bapak Presiden Soeharto pada 26 Agustus 1967.

 SOAL

1. Kemampuan untuk melakukan kerja disebut juga ...

 a. Daya

 b. Usaha

 c. Energi

 d. Gaya

2. Sebuah benda bergerak dengan gaya 10 N dan berpindah sejauh 5 meter. Besar usaha yang dilakukan adalah ... joule.
a. 5
b. 10
c. 50
d. 100
 

3. Benda yang memiliki energi karena ketinggian atau posisinya disebut ...
a. Energi Kinetik
b. Energi Potensial
c. Energi Mekanik
d. Energi Listrik

 
4.Sebuah bola bermassa 2 kg jatuh dari ketinggian 10 m (g = 10 m/s²). Energi potensial bola tersebut adalah ... joule.
a. 20
b. 100
c. 200
d. 1000
 

5. Jika kecepatan sebuah benda diperbesar menjadi 3 kali semula, perbandingan energi kinetiknya adalah ...
a. 1:3
b. 1:9
c. 3:1
d. 9:1

Soal Esai/Uraian

1. Ben mendorong tembok dengan gaya 100 N, tetapi tembok tersebut tidak bergerak. Berapa usaha yang dilakukan Ben? Jelaskan jawabanmu!
2. Sebuah balok berada pada lantai licin dan ditarik oleh gaya F = 40 N. Jika usaha yang dilakukan oleh gaya kepada balok adalah 680 Joule, hitunglah besar perpindahan balok tersebut!
3. Jelaskan perbedaan antara energi kinetik dan energi potensial secara singkat!
4. Sebuah mobil bermassa 1000 kg bergerak dengan kecepatan 20 m/s. Hitunglah energi kinetik mobil tersebut!
5. Sebuah benda ditarik oleh dua buah gaya yang searah, masing-masing 10 N dan 20 N. Jika benda berpindah sejauh 4 meter, berapa besar usaha yang dilakukan kedua gaya tersebut?

 PENJELASAN LEBIHH LANJUT