• Usaha berkaitan erat dengan energi. Energi adalah kemampuan untuk melakukan usaha atau kerja
• Usaha merupakan energi yang disalurkan gaya ke sebuah benda sehingga benda tersebut bergerak
Jika kuda yang menarik kereta
mengakibatkan kereta berpindah tempat, maka dapat dikatakan kuda melakukan
usaha. Mengapa kuda mampu menarik
kereta? Tentu karena kuda memiliki energi.
Kincir Angin
Kincir angin bekerja dengan mengubah energi kinetik dari angin menjadi energi mekanik.
Proses ini berlangsung dalam beberapa langkah:
1. Energi Kinetik Angin: Ketika angin bergerak, ia memiliki energi kinetik yang tergantung pada kecepatan dan massa udara. Energi ini dapat dihitung dengan rumus E𝑘= 1/2 𝑚𝑣, di mana adalah massa udara 𝑚 dan adalah kecepatan angin.𝑣
2. Konversi Energi: Kincir angin, dengan baling-balingnya, menangkap energi kinetik ini. Ketika angin bertiup, baling-baling berputar,
mengubah energi kinetik angin menjadi energi mekanik.
3. Energi Listrik: Energi mekanik yang dihasilkan oleh kincir angin kemudian dapat diubah menjadi energi listrik melalui generator.
Proses ini adalah inti dari bagaimana kincir angin berfungsi sebagai sumber energi terbarukan.
4. Efisiensi: Tidak semua energi kinetik yang ditangkap dapat diubah menjadi energi listrik. Ada batasan efisiensi, yang dikenal sebagai batas Betz, yang menunjukkan bahwa maksimum 59,3% dari energi kinetik angin dapat diubah menjadi energi mekanik.
Dengan demikian, kincir angin adalah alat yang efisien dalam
memanfaatkan energi kinetik dari angin untuk menghasilkan energi yang dapat digunakan
2
:
Energi potensial dan bendungan memiliki hubungan yang sangat erat, terutama dalam konteks pembangkit listrik tenaga air. Berikut penjelasannya:
1. Penyimpanan Energi Potensial: Bendungan dibangun untuk menampung air di ketinggian. Air yang berada di belakang
bendungan memiliki energi potensial gravitasi, yang tergantung pada massa air dan ketinggiannya. Energi potensial ini dapat dihitung dengan rumus E𝑝=𝑚𝑔ℎ, di mana adalah massa air, 𝑚
adalah percepatan gravitasi, dan adalah tinggi air di atas
𝑔 ℎ
permukaan.
2. Konversi Energi: Ketika air dilepaskan dari bendungan, energi potensialnya berubah menjadi energi kinetik saat air mengalir turun. Proses ini bisa digunakan untuk menggerakkan turbin di pembangkit listrik, yang kemudian menghasilkan energi listrik.
3. Kontrol Aliran: Bendungan memungkinkan pengendalian aliran air.
Dengan mengatur pembukaan dan penutupan pintu air, energi potensial dapat dimanfaatkan secara efisien, tergantung pada kebutuhan listrik.
4. Manfaat Lain: Selain menghasilkan listrik, bendungan juga dapat digunakan untuk irigasi, penyediaan air bersih, dan rekreasi, yang semuanya memanfaatkan energi potensial air.
Kesimpulannya, bendungan berfungsi sebagai penyimpan energi
potensial yang dapat dikonversi menjadi energi kinetik dan kemudian menjadi energi listrik, memberikan kontribusi penting pada sistem
energi terbarukan.
