Hukum Kekekalan Energi: Pengertian, Rumus, dan Penerapannya

KOMPAS.com - Tahukah kamu bahwa energi tidak dapat diciptakan atau dihancurkan? Hal ini dikemukakan dalam hukum kekekalan energi.

Dilansir dari Lumen Learning, hukum kekekalan energi menyatakan:

“Energi total konstan dalam proses apapun. Ini dapat berubah bentuk atau ditransfer dari satu sistem ke sistem lain, tetapi totalnya sama”.

Dari pernyataan tersebut artinya energi tidak dapat dihilangkan, diciptakan, ataupun dihancurkan, namun hanya dapat dirubah menjadi bentuk yang lain saja.

Dilansir dari situs resmi NASA, energi dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk lainnya (energi potensial dapat diubah menjadi energi kinetik) tetapi energi total dalam domain tersebut tetap.

Rumus kekekalan energi

Energi mekanik adalah penjumlahan dari energi potensial dan energi kinetik. Sehingga kekekalan energi mekanik dapat menggambarkan perubahan energi pada benda yang bergerak. Berikut adalah rumus kekekalan energi:

                                        Energi mekanik 1 = Energi mekanik 2
          Energi kinetik 1 + Energi potensial 1 = Energi kinetik 2 + Energi potensial 2 

Dengan:

m = massa
g = percepatan gravitasi 
h1 = ketinggian awal
h2 = ketinggian akhir
V1 = kecepatan awal 
V2 = kecepatan akhir

Energi potensial adalah energi yang dihasilkan dari posisi suatu benda terhadap gaya gravitasi. Seperti air sungai yang berada di atas memiliki energi potensial dan saat air tersebut jatuh ia berubah menjadi energi kinetik.

Dilansir dari Britannica Encyclopedia (2015), energi potensial muncul dalam bentuk lain misalkan kapasitor yang menyimpan energi potensial listrik, energi kimia suatu zat, dan juga energi nuklir.

Sedangkan energi kinetik adalah energi yang dihasilkan dari gerakan. Contoh energi kinetik adalah saat kita menggerakkan benda dengan gaya, baik mendorong, menarik, ataupun menekan.

Sehingga energi kinetik sangat bergantung pada massa benda, gaya yang diberikan, maupun kecepatan benda tersebut.

Contoh penerapan hukum kekekalan energi 

Hukum kekekalan energi adalah hukum yang bisa dilihat penerapannya dalam kehidupan sehari-hari. Contoh penerapan hukum kekekalan energi adalah sebagai berikut!

• Pemanas

Teko pemanas air, water heater, solder, setrikaan, pemanggang roti, dan penghangat ruangan semuanya menggunakan hukum kekekalan energi. Di mana energi potensial listrik diubah oleh elemen pemanas dari benda tersrbuk menjadi energi panas.

• Pembangkit listrik tenaga air

Air selalu mengalir dari tempat tinggi ke tempat yang lebih rendah dikarenakan adanya gaya gravitasi. Posisi air yang lebih tinggi menyebabkan energi potensial yang lebih besar.

Pembangkit listrik memanfaatkan energi potensial air untuk memutar turbin generator listrik. Energi potensial air berubah menjadi energi kinetik yang bisa memutar turbin lalu menghasilkan energi listrik.

• Kendaran bermotor

Semua kendaraan bermotor yang menggunakan bahan bakar fosil, menggunakan prinsip kekekalan energi.

Di mana energi potensial kimia dari bahan bakar diubah oleh mesin kendaraan menjadi energi kinetik yang dapat menggerakkan kendaraan tersebut. Tanpa adanya energi potensial kimia dari bahan bakar, kendaraan tidak akan bisa melaju.

• Alat musik

Contoh lain dari kekekalan energi adalah memainkan alat musik. Misalnya saat memetik gitar kamu menggunakan energi kinetik dari otot tanganmu, yang lalu diubah oleh gitar menjadi energi bunyi yang dapat didengar.

Contoh lainnya adalah saat kamu memainkan piano, biola, drum, dan juga harva.