Tugas Fisika Dasar
Usaha dan Energi
Nama
: Rido Fauzi
NPM
: 270110140044
Kelas
: A
Fakultas Teknik Geologi
Universitas Padjadran
Usaha dan Energi
A. Usaha
Besarnya usaha didefinisikan sebagai hasil kali antara komponen gaya searah perpindahan gaya dengan perpindahannya.
Keterangan : W= usaha F = gaya S= Perpindahan
Jika gaya yang diberikan tidak searah dengan arah perpindahan, maka rumus usaha bukan lagi W = F . s tapi akan berubah menjadi
Keterangan : α = sudut antara vektor gaya dan perpindahan
B. Energi Potensial
Energi potensial adalah energi yang disebabkan oleh ketinggiannya. Contohnya seperti pada Gambar berikut.
W= F X S
Energi Potensial
Semua benda dititik A, B, C, dan D bermassa sama, tetapi ketinggiannya berbeda sehingga energi
potensialnya berbeda. Massa A memiliki energi potensial terbesar dan massa D memiliki energi potensial terkecil. Energi potensial juga dipengaruhi oleh massa benda. Semakin besar massanya maka energinya semakin besar. Dari penjelasan-penjelasan di atas, energi potensial dapat dirumuskan sebagai berikut:
dengan :
Ep = energi potensial (joule) m = massa benda (kg) h = ketinggian (h)
g = percepatan gravitasi (10 m/s2)
C. Energi Kinetik
Mengapa sebuah peluru yang begitu kecil saat ditembakkan dan mengenai pohon bisa menembusnya? Tentu kalian dapat menjawabnya, yaitu karena peluru yang bergerak memiliki energi. Energi yang disebabkan gerak suatu benda inilah yang dinamakan energi kinetik.
Energi kinetik sebuah benda dipengaruhi oleh massa dan kecepatannya. Energi itu sebanding dengan massa benda dan kuadrat kecepatan benda. Dari hubungan ini, persamaan energi kinetik dapat ditentukan seperti berikut.
dengan :
Ek = energi kinetik (joule) m = massa benda (kg) v = kecepatan benda (m/s)
D. Energi Mekanik
Besar energi potensial ditambah energy kinetik disebut sebagai energi mekanik. Ep=m . g . h
Ek =
1
2
m v
❑
2E. Berikut adalah contoh-contoh dari Sumber Daya Energi
1. Energi Surya
Matahari merupakan sumber energi terbesar. Sinar matahari, atau tenaga surya dapat digunakan untuk memanasi, memberikan penerangan, atau mendinginkan rumah atau bangunan lain, menghasilkan listrik, memanaskan air dan bermacam proses industri. Energi surya sendiri tidak memiliki kapasitas besar sebab dibatasi ketersediaan ruang dan biaya pembuatan yang mahal. Meski begitu pengembangan teknologi pemanfaatan energi surya terus berkembang untuk menghasilkan efisiensi pemanfaatan energi surya yang semakin baik
2. Energi Angin
Angin adalah salah satu bentuk energi yang tersedia di alam, Pembangkit Listrik Tenaga Angin mengkonversikan energi angin menjadi energi listrik dengan menggunakan turbin angin atau kincir angin. Cara kerjanya cukup sederhana, energi angin yang memutar turbin angin, diteruskan untuk memutar rotor pada generator dibagian belakang turbin angin, sehingga akan
menghasilkan energi listrik. Energi Listrik ini biasanya akan disimpan kedalam baterai sebelum dapat dimanfaatkan
3. Energi Air
Air yang mengalir dapat dijadikan energi untuk memutar kincir yang selanjutnya energi tersebut digunakan untuk proses mekanis industri.
4. Energi Biomassa
Biomassa dapat digunakan untuk menghasilkan listrik dan sebagai bahan bakar transportasi. Biofuels (minyak nabati) juga dapat digunakan sebagai energi terbarukan jika ditanam pada lahan kritis atau marjinal (bukan hutan)
5. Energi Hidrogen
Sekali terpisah dari elemen lainnya, hidrogen dapat digunakan untuk menggerakkan kendaraan, menggantikan gas alam untuk memasak dan memanaskan, juga untuk menghasilkan energi listrik.
6. Energi Panas Bumi
Panas yang terkandung dalam perut bumi menghasilkan uap dan air panas yang dapat digunakan untuk memberikan tenaga pada generator dan menghasilkan listrik. Meningkatnya kebutuhan akan energi serta meningkatnya harga minyak, khususnya pada tahun 1973 dan 1979, telah memacu negara negara lain, termasuk Amerika Serikat, untuk mengurangi ketergantungan ‐
pemanasan ruangan, pemanasan air, pemanasan rumah kaca, pengeringan hasil produk pertanian, pemanasan tanah, pengeringan kayu, kertas dll
7. Energi Gelombang Laut
Energi dari gelombang lautan dan ombak dapat digunakan untuk membangkitkan energi listrik dan tenaga panas lautan dapt diubah menjadi listrik.
F. Peranan Geologi Lingkungan terhadap Sumber Daya Energi
Kebutuhan sumber daya energi saat ini merupakan kebutuhan yang sangat diperlukan untuk menunjang keberlangsungan hidup manusia, terutama industri. Banyak industri-industri saat ini telah mengeksplorasi berbagai jenis sumber energi baik hidrokarbon maupun non hidrokarbon dan telah banyak pula mengembangkan pemanfaatan sumber daya energi yang terbarukan (renewable). Tahapan eksplorasi dan eksploitasi ini juga pastinya akan berdampak pada lingkunga, terlebih lagi dalam
eksplorasi dan eksploitasi sumber daya energi non-renewableyang memiliki banyak dampak terhadap lingkungan, seperti halnya pencemaran tanah, penurunan muka air tanah, dll. Untuk itu, geologi
lingkungan sangatlah penting dalam usaha bagaimana meminimalisir dampak dan memberikan skenario terbaik usaha-usaha pasca eksplorasi dan eksploitasi sehingga dapat dicapai suatu kesetimbangan antara sumber daya energi yang didapat dan faktor lingkungan yang dikembalikan (reklamasi lahan, dsb.). Berikut merupakan poin-poin penting peranan geologi lingkungan dalam usaha pemanfaatan sumber daya energi :
• Menanggulangi terjadinya degradasi lingkungan akibat kegiatan penambangan. • Membatasi kegiatan pembukaan lahan untuk eksploitasi maupun eksplorasi.
• Untuk pengawasan dan mitigasi kerusakan lingkungan yang disebabkan oleh aktivitas eksplorasi dan eksploitasi
• Memahami dan menyesuaikan batasan-batasan rencana eksplorasi atau eksploitasi yang dipengaruhi oleh lingkungan geologis suatu daerah
• Mengetahui kondisi lingkungan geologis yang tepat untuk pembuangan limbah sehingga bisa mengurangi masalah kontaminasi dan polusi.
• Pemahaman tentang bencana alam dan mengurangi dampaknya pada manusia.
