BAB 1. PENDAHULUAN1.1 Latar Belakang

Energi merupakan kemampuan untuk melakukan suatu usaha atau kerja. Mengingat hukum kekekalan energi yang menyatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan (dibuat) ataupun dimusnahkan akan tetapi dapat berubah bentuk dari bentuk yang satu ke bentuk lainnya (dikonversikan). Sehingga untuk memperoleh suatu bentuk energi, perlu adanya energi lain yang dikonversikan menjadi energi yang dibutuhkan tersebut. Salah satu contohnya untuk mendapatkan energi listrik yang tidak dapat diperoleh secara langsung, tetapi ada proses konversi energi sebelum energi listrik tersebut didapat.

Manusia membutuhkan energi untuk bekerja, bergerak, bernafas dan mengerjakan banyak hal lainnya. Energi menyebabkan motor, mobil, pesawat dan kereta api dapat berjalan. Energi menyalakan peralatan listrik yang ada di rumah. Energi ada dimana-mana. Bahkan, tumbuhan dan hewan membutuhkan energi untuk tumbuh dan berkembang. Dengan demikian, untuk melakukan usaha, diperlukan energi. Energi terdapat dalam berbagai bentuk. Kerja kehidupan bergantung pada kehidupan organisme mengubah energi dari suatu bentuk ke bentuk lainnya.

Kebutuhan energi semakin meningkat dengan adanya kemajuan teknologi. Sumber energi yang banyak dipakai sampai saat ini adalah sumber yang dapat habis yang tidak dapat diperbaharui seperti minyak bumi, batubara dan gas bumi. Karena kebutuhan energi meningkat maka usaha manusia untuk mengeksploitasi sumber energi di atas turut meningkat. Mengingat terbatasnya persediaan sumber energi tersebut, maka mulai dicari sumber energi lain seperti energi matahari, energi gelombang, energi angin, energi pasang surut, dll. 1.2 Rumusan Masalah

1. Apa saja pokok bahasan pada materi energi jika dibuat dalam bentuk peta konsep?

2. Bagaimana sejarah penemuan konsep energi?

3. Materi pembelajaran apa saja yang akan dibahas pada materi energi?

4. Bagaimana penerapan energi dalam teknologi atau lingkungan?

5. Bagaimana opini mahasiswa (kelompok) sebagai guru dalam penyampaian materi energi kepada siswa?1.3 Tujuan

1. Mahasiswa dapat mengetahui pokok bahasan pada materi energi melalui peta konsep.2. Mahasiswa dapat mengetahui sejarah penemuan konsep energi.

3. Mahasiswa dapat memahami materi pembelajaran yang terdapat pada materi energi.

4. Mahasiswa dapat mengetahui penerapan energi dalam teknologi atau lingkungan.

5. Mahasiswa (kelompok) dapat memberikan opininya sebagai guru dalam penyampaian materi energi kepada siswa.

BAB 2. ISI

2.1. Peta Konsep Energi

2.2 Sejarah Penemuan Konsep Energi

Pada awal sejarahnya, manusia dapat memanfaatkan suatu sumber daya alam, yaitu tenaga air. Sumber energi ini yang dipergunakan untuk pertukangan dan penggilingan.

Perkembangan selanjutnya awal abad 13 suatu bentuk energi baru yaitu batu bara memperkaya spektrum jenis-jenis energi yang dimanfaatkan manusia, walaupun pemanfaatannya masih sebatas memasak dan pemanasan.Pada abad ke 18 telah ditemukan mesin uap yang menggunakan batu bara sebagai sumber energi. Penemuan ini memberi semangat revolusi industri di Eropa yang dimulai dari Inggris, dimana energi mulai digunakan secara besar-besaran. Pada tahap ini batu bara juga berperan sebagai bahan baku untuk membuat kokas yang diperlukan dalam pengerjaan logam.

Pada awal abad ke 19, suatu bentuk energi lain muncul, yaitu minyak bumi, yang berperan dalam bidang pemanasan dan penergangan. Kemudian minyak bumi mulai menggantikan kedudukan batu bara.

Akhir abad ke 19 suatu bentuk energi yang lain dari sebelumnya muncul, yaitu tenaga listrik sebagai energi sekunder, yang mula-mula memakai batu bara sebagai bahan bakar utama untuk membangkitnya. Perkembangan selanjutnya yaitu mulai abad ke 20 terlihat adanya pembangkitan tenaga listrik dengan unit-unit termis yang memakai batu bara, minyak bumi, gas bumi. Kemudian perkembangan selanjutnya sumber daya energi air mulai dimanfaatkan untuk pembangkit tenaga listrik.

Energi listrik yang semula terutama dipakai untuk penerangan dan menggerakkan motor dalam industri menjadi kian penting.

Pada awal abad 20 selanjutnya mulai dikenal adanya tenaga panas bumi untuk pembangkit tenaga listrik. Menjelang pertengahan abad ke 20, energi nuklir mulai dimanfaatkan untuk membangkitkan tenaga listrik dalam unit-unit yang besar dan penggunaan lainnya misalnya bom nuklir, kapal selam nuklir.

2.3 Materi Pembelajaran dalam Energi

A. Bentuk-bentuk Energi

Energi adalah kemampuan untuk melakukan suatu usaha. Energi merupakan besaran turunan dengan satuan Joule (J) sama dengan satuan usaha. Energi merupakan sesuatu yang tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan oleh manusia. Energi hanya dapat berubah dari satu bentuk ke bentuk yang lainnya. Terdapat suatu hukum yang menguatkan pernyataan di atas dan dikenal dengan Hukum Kekekalan Energi. Bunyi dari hukum ini adalah: Energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan, energi hanya dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk lain.

Jika sebuah benda menempuh jarak sejauh S akibat gaya F yang bekerja pada benda tersebut maka dikatakan gaya itu melakukan usaha. Kemampuan untuk melakukan usaha menimbulkan suatu ENERGI. Sama hal nya saat kita mendorong sebuah meja maka meja tersebut bergerak dapat dikatakan kita melakukan usaha atau kerja yang menghasilkan energy mekanik (meja bergerak).Adapun bentuk-bentuk energi adalah sebagai berikut:

1. Energi Mekanik

Energi mekanik adalah energi yang berkaitan dengan gerak atau kemampuan untuk bergerak. Berdasarkan sebabnya, energi mekanik digolongkan menjadi dua jenis, yaitu energi kinetik dan energi potensial. Besarnya energi mekanik adalah penjumlahan antara energi kinetik dan energi potensial, apabila tidak ada gaya luar yang bekerja. Jumlah energy potensial dan energy kinetic benda bernilai tetap atau energy mekanik benda yang dipengaruhi gaya gravitasi pada setiap kedudukan adalah tetap, asalkan tidak ada gaya lain yang mempengaruhi. Gaya gravitasi yang mempengaruhi gerakan benda, baik ketika benda bergerak ke atas maupun ketika benda bergerak ke bawah dikatakan bersifat konservatif karena pengaruh gaya tersebut tidak bergantung pada lintasan yang dilalui benda, tetapi hanya bergantung pada posisi awal dan akhir benda.Sehingga dirumuskan: Misalnya kita melemparkan sebuah benda tegak lurus ke atas. Setelah bergerak ke atas mencapai ketinggian maksimum, benda akan jatuh tegak lurus ke tanah (tangan kita). Ketika dilemparkan ke atas, benda tersebut bergerak dengan kecepatan tertentu sehingga ia memiliki energi kinetik (EK = mv2). Selama bergerak di udara, terjadi perubahan energi kinetik menjadi energi potensial. Semakin ke atas, kecepatan bola makin kecil, sedangkan jarak benda dari tanah makin besar sehingga EK benda menjadi kecil dan EP-nya bertambah besar.

Salah satu cara menjelaskan energi adalah bahwa itu selalu jatuh ke dalam salah satu dari dua bentuk: potensial dan kinetik.

Energi Potensial

Energi potensial adalah konsep yang dapat lebih sederhana dipahami sebagai energi yang tersimpan. Energi potensial adalah energi yang tersimpan dalam sistem fisik, biasanya sebagai akibat dari posisi benda. Energi potensial bergantung pada massa benda, percepatan gravitasi tempat benda berada, dan tentunya adalah ketinggian posisi (tempat) benda tersebut berada. Apabila seorang anak bermain seluncur atau perosotan yang berada di arena bermain ini memiliki lebih banyak energi potensial pada saat berada di puncak perosotan (karena pengaruh gravitasi) dibandingkan ketika berada pada dasar perosotan.

Secara matematis hubungan ini dapat ditulis sebagai:

Berbagai jenis energi dapat dikelompokkan sebagai energi potensial. Setiap bentuk energi ini dihubungkan dengan suatu jenis gaya tertentu yang bekerja terhadap sifat fisik tertentu suatu materi (seperti massa, muatan, elastisitas, suhu, dll). Energi potensial gravitasi dihubungkan dengan gaya gravitasi yang bekerja terhadap massa benda; energi potensial elastik terhadap gaya elastik yang bekerja terhadap elastisitas objek yang berubah bentuk; energi potensial listrik dengan gaya Coulomb; gaya nuklir kuat atau gaya nuklir lemah yang bekerja terhadap muatan elektrik pada objek; energi potensial kimia, dengan potensial kimia pada suatu konfigurasi atomik atau molekular tertentu yang bekerja terhadap struktur atomik atau molekular zat kimia yang membentuk objek; energy bunyi dihasilkan dari benda yang bergetar. Ketika kita mendengar bunyi guntur yang sangat keras, terkadang kaca jendela rumah kita akan ikut bergetar. Hal ini disebabkan bunyi sebagai salah satu bentuk energi yang merambatkan energinya melalui udara, dan energi panas adalah energi yang dimiliki oleh benda-benda yang dapat menimbulkan panas atau kalori. Energi Potensial Elastis

Energi potensial yang tersimpan dalam sebuah benda diam. Memahami hal ini dapat menjelaskan bagaimana energi terus ada bahkan ketika efek yang tidak dapat dilihat. Salah satu contoh energi potensial mudah untuk dipahami adalah energi potensial elastis. Hal ini dapat diilustrasikan dengan menggambar kembali busur.

Karena bentuk dari tali busur secara sementara berubah bentuk, ketika dilepaskan itu akan mencoba untuk kembali ke bentuk aslinya, sehingga menghasilkan energi yang mendorong panah. Sampai busur dilepaskan, energi ini ada sebagai energi potensial elastis.

Berkenaan dengan sifat elastis pada pegas, gaya pemulih pada pegas akan berbanding lurus dengan pertambahan panjangnya. Pegas yang berada dalam keadaan tertekan atau teregang dikatakan memiliki energi potensial elastis karena pegas tidak berada dalam keadaan posisi setimbang.

Berdasarkan hukum aksi-reaksi dan hokum Hooke, akan diperoleh hubungan:F1 = -F

maka,

Keterangan :

Tanda minus (-) menyatakan arah gaya pegas F1 berlawanan arah dengan arah simpangan x. Energi Potensial Gravitasi

Dengan gravitasi semua benda di permukaan bumi bisa diam di tempatnya masing-masing dan dengan itu pula lah kita bisa berdiri stabil di tempat kita berada. Gravitasi itu sendiri adalah gejala adanya interaksi dua benda bermassa, yaitu berupa gaya tarik-menarik. Energi potensial gravitasi, yaitu energi yang dimiliki suatu benda karena terletak di atas permukaan bumi. Benda bermassa m yang terletak diluar bumi, energi potensial grafitasinya pada jarak r dari pusat bumi, dinyatakan dengan persamaan :

dimana :

Ep = Energi potensial gravitasi

G = Konstanta grafitasi

M = massa bumi

m = massa benda

r = Jarak pusat benda ke pusat bumi.

Tanda negative menyatakan bahwa untuk memindahkan benda bermassa m dari titik yang berjarak r terhadap pusat massa ke titik yang jauh sekali terhadap pusat massa (sering disebut angkasa luar) diperlukan usaha (energy). Sebuah benda jatuh akan mempercepat berkat energi kinetik. Ketika benda menyentuh tanah, jumlah ini sama dengan energi yang akan dilepaskan sebagai panas dan suara dalam tumbukan. Namun, sebelum benda jatuh, jumlah energi ini disimpan sebagai energi potensial.

Energi Potensial Kimia

Apakah yang kamu makan untuk sarapan pagi ini? Tubuhmu sibuk mengubah secara kimia makananmu menjadi molekul-molekul berekasi dengan oksigen dan digunakan sebagai bahan bakar. Walaupun kamu tidak sarapan pagi, tubuhmu mengubah energy yang tersimpan dalam lemak untuk kebutuhan mendadak sampai kamu makan lagi.Energi kimia, ialah energi yang terkandung dalam suatu zat. Misalnya, makanan, memiliki energi kimia sehingga orang yang makan akan memilik energi untuk beraktivitas.

Energi potensial kimia ada dalam cara atom atau molekul terbentuk. Energi ini kemudian dilepaskan dan diubah ketika zat yang terlibat dalam reaksi kimia. Misalnya, ketika bahan bakar dibakar, energi potensial kimia diubah menjadi panas.

Energi Potensial Listrik

Energi listrik banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Misalnya sebagai penerangan dan menggerakkan mesin-mesin. Energi listrik yang biasa kita gunakan dalam rumah tangga berasal dari pembangkit listrik.

Energi listrik, ialah energi yang dimiliki muatan listrik dan arus listrik. Energi ini paling banyak digunakan karena mudah diubah menjadi energi lainnya. Energi potensial listrik datang dalam beberapa bentuk. Sebuah benda bermuatan listrik saat diam memiliki energi potensial yang berhubungan dengan benda-benda lain di dekatnya yang juga bermuatan listrik. Sebuah variasi ini adalah untuk benda bermuatan yang tidak pada saat diam, dalam situasi ini ada potensi energi magnetik. Energi listrik dirumuskan :E = VIT karena V = I.R, bisa ditulis

E = energi listrik (joule)

R = hambatan (ohm)

T = WaktuI = Arus listrik (Ampere)

Dari semua contoh energi potensial, mungkin yang paling spektakuler adalah melalui partikel bermuatan listrik dalam inti atom, yang memegang energi potensial nuklir.

Energi BunyiKita bisa mendengar bunyi kendaraan yang lewat dijalan, kita juga dapat mendengar bunyi music atau suara dari radio, televise atau dari teman-temanmu. Bunyi juga merupakan salah satu bentuk energy.

Gitar berbunyi karena dipetik. Getaran dari senar pada gitar menimbulkan bunyi. Sumber bunyi dapat bergetar akibat pukulan, petikan, tiupan, maupun gesekan. Bunyi dihasilkan dari benda yang bergetar. Suara alat musik seperti terompet, gitar, piano, drum dapat terdengar keras dan pelan. Apa yang menyebabkannya?Alat musik suaranya berbeda-beda bergantung pada bentuknya dan cara memainkannya. Perubahan keras pelannya alat musik dipengaruhi oleh getaran benda yang menghasilkan suara. Energy cahaya dan Energi Panas

Benda yang memancarkan cahaya biasanya disertai dengan panas, contohnya sinar matahari dan api. Sinar matahari sangat penting bagi makhluk hidup di bumi. Energi cahaya dan energi panas adalah dua bentuk energi yang erat sekali hubungannya.

Kalor merupakan salah satu bentuk energi yang dapat mengakibatkan perubahan suhu maupun perubahan wujud zat. Energi kalor juga dapat dihasilkan dari energi kinetik benda-benda yang bergesekan.Energi Kinetik

Untuk menunjukkan adanya energi kinetik, cobalah gerakkan kedua tanganmu dengan cara menggosokkan telapak tangan satu sama lain. Apa yang kamu rasakan? Saat menggosok-gosokkan kedua telapak tangan, kamu akan merasakan hangat pada bagian itu. Makin cepat gerakan tangan, makin panas suhu tangan yang kamu rasakan. Peristiwa ini menunjukkan bahwa besarnya energi kinetik bergantung pada kecepatan gerak yang dilakukan.

Setiap materi yang berpindah atau bergerak memiliki bentuk energi yang disebut energi kinetik atau energi pergerakan. Energi kinetik adalah bentuk energi ketika suatu materi berpindah atau bergerak. Seekor gajah yang sedang berlari mempunyai energi kinetik lebih besar daripada seorang atlet yang sedang berlari (dengan kelajuan yang sama) karena gajah mempunyai massa yang lebih besar. Objek bergerak melakukan kerja dengan cara menggerakkan benda lain. Selain itu, energi kinetik pun bergantung pada massa benda. Makin besar massa benda, makin besar pula energi kinetik yang dihasilkan. Berdasarkan hubungan ini, energi kinetik dapat dirumuskan sebagai:

EK = m v2Keterangan : EK = Energi kinetik, m = massa (kg), v = kelajuan (m/s)B. Berbagai Sumber Energi

Di dunia ini tersedia berbagai sumber daya alam; antara lain angin, air, batu bara, minyak bumi, hutan, panas matahari, dan lain-lain. Di antara sumber daya alam tersebut ada yang bisa menjadi sumber energi, sehingga disebut sumber daya energi.Sumber energi adalah segala sesuatu yang menghasilkan energi. Panas matahari yang digunakan untuk memanaskan air adalah sumber energi. Begitu juga spiritus yang digunakan sebagai bahan bakar adalah sumber energi. Listrik dan arang yang dibakar untuk memanaskan setrika merupakan sumber energi juga. Energi memegang peranan yang sangat penting bagi kehidupan manusia. Semua aktivitas kehidupan manusia dapat dilakukan karena melibatkan penggunaan energi.

Pada zaman prasejarah sampai awal zaman sejarah, hanya kayu dan batu yang digunakan sebagai sumber energi untuk keperluan hidup manusia. Sampai saat ini, bahan bakar minyak bumi dan gas digunakan untuk berbagai keperluan hidup manusia. Diagram di atas merupakan persentase berbagai sumber energi yang paling banyak digunakan untuk kehidupan manusia.

Berdasarkan ketersediaannya sumber daya alam ada yang sifatnya terbarukan (renewable resource) dan ada yang tidak terbarukan (non renewable resource). Demikian pula hanya dengan sumber energi, ada energi terbarukan (renewable energy) dan energi tak terbarukan (non renewable energy). Pengklasifikasian seperti ini sangat dipengaruhi oleh peran variabel waktu.

I. Sumber Energi Tak Terbarukan

Sumber daya alam yang tidak dapat diperbarui adalah sumber daya yang yang persediannya sebagai input produksi terbatas dalam jangka waktu tertentu. Energi tak terbarukan yang paling banyak dimanfaatkan adalah minyak bumi, batu bara, dan gas alam. Ketiganya dipakai baik dalam kehidupan sehari-hari, pada industri, untuk pembangkit listrik, mupun transportasi. Berdasarkan hasil perhitungan para ahli, minyak bumi akan habis 30 tahun lagi, sedangkan gas akan habis 47 tahun lagi, dan batu bara 193 tahun lagi. Berikut ini akan di jelaskan macam-macam sumber energi yang tidak dapat diperbaruhi :

a. Energi Hasil Tambang Bumi

Minyak bumi, gas, dan batu bara merupakan bahan bakar fosil berasal dari tumbuhan dan hewanhewan yang terkubur jutaan tahun di dalam bumi. Untuk mendapatkan minyak bumi, dilakukan penambangan ke dalam perut bumi.b. Energi Nuklir

Energi nuklir adalah energi potensial yang terdapat pada partikel di dalam nukleus atom. Partikel nuklir, seperti proton dan neutron,tidak terpecah di dalam proses reaksi fisi dan fusi. Akan tetapi, kumpulan tersebut memiliki massa lebih rendah daripada ketika berada dalam posisi terpisah. Adanya perbedaan massa ini dibebaskan dalam bentuk energi panas melalui radiasi nuklir.

II. Sumber Energi Terbarukan

Sumber daya alam yang dapat diperbarui merupakan sumber daya yang terus-menerus tersedia sebagai input produksi dengan batas waktu tak terhingga. Termasuk sumber daya alam yang dapat diperbarui adalah panas matahari, angin, panas bumi, dan air laut (ombak).Sumber energi terbarukan yang saat ini mulai dikembangkan adalah biogas dari kotoran ternak, air mengalir, angin, dan panas matahari. Salah satu sumber energi terbarukan yang saat ini mulai dipelajari agar dapat dikembangkan di Indonesia adalah sampah biologis. Beberapa contoh sumber energi yang terbarukan:

a. Energi Matahari

Energi surya atau energi matahari adalah energi yang didapat dengan mengubah energi panas surya (matahari) melalui peralatan tertentu menjadi energi dalam bentuk lain. Matahari merupakan sumber utama energi. Energi matahari dapat digunakan secara langsung maupun diubah ke bentuk energi lain. b. Pembangkit Listrik Tenaga Air

Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) adalah pembangkit yang mengandalkan energi potensial dan kinetic dari air untuk menghasilkan energi listrik. Energi listrik yang dibangkitkan ini disebut sebagai hidroelektrik. Komponen pembangkit listrik jenis ini adalah generator yang dihubungkan ke turbin yang digerakkan oleh energi kinetik dari air. Namun, secara luas, pembangkit listrik tenaga air tidak hanya terbatas pada air dari sebuah waduk atau air terjun, melainkan juga meliputi pembangkit listrik yang menggunakan tenaga air dalam bentuk lain seperti tenaga ombak.c. Energi Angin

Energi angin memanfaatkan tenaga angin dengan menggunakan kincir angin untuk diubah menjadi energi listrik atau bentuk energi lainnya. Umumnya, digunakan dalam ladang anginskala besar untuk menyediakan listrik di lokasi yang terisolir.d. Energi Tidal

Energi tidal merupakan energi yang memanfaatkan pasang surut air yang sering disebut juga sebagai energi pasang surut. Jika dibandingkan dengan energi angin dan energi matahari, energi tidal memiliki sejumlah keunggulan, antara lain memiliki aliran energi yang lebih pasti/mudah diprediksi, lebih hemat ruang, dan tidak membutuhkan teknologi konversi yang rumit. Kelemahan energi ini adalah membutuhkan alat konversi yang andal yang mampu bertahan dengan kondisi lingkungan laut yang keras karena tingginya tingkat korosi dan kuatnya arus laut.

Prinsip kerja energi pasang surut sangat sederhana. Saat pasang datang air laut masuk melewati dam melalui katup yang bisa membuka secara otomatis. Saat pasang surut, katup yang ada di dam tertutup sehingga air laut terjebak didalam dam. Air laut yang terjebak inilah yang dimanfaatkan untuk memutar turbin. Pada dasarnya pergerakan laut yang menghasilkan gelombang laut terjadi akibat dorongan pergerakan angin. Angin timbul akibat perbedaan tekanan pada 2 titik yang diakibatkan oleh respons pemanasan udara oleh matahari yang berbeda di kedua titik tersebut. Gelombang laut secara ideal dapat dipandang berbentuk gelombang secara ideal dapat dipandang berbentuk gelombang yang memiliki ketinggian puncak maksimum dan lembah minimum. Gelombang laut yang datang disalurkan memasuki sebuah salurah runcing yang berujung pada sebuah bak penampung yang diletakkan pada sebuah ketinggian tertentu. Air laut yang berada dalam bak penampung dikembalikan ke laut melalui saluran yang terhubung dengan turbin generator penghasil energi listrik. Adanya bak penampung memungkinkan aliran air penggerak turbin dapat beroperasi terus menerus dengan kondisi gelombang laut yang berubah-ubah.Sumber daya alam seperti minyak bumi, gas bumi, dan batubara membutuhkan waktu jutaan tahun untuk proses pembentukannya. Dengan jumlah ketersediaan yang terbatas di alam artinya bisa dikuantifisir dan dengan laju produksi yang besar serta skala waktu produksinya harian (jauh lebih kecil dari skala waktu jutaan tahun), maka tentu saja sumber daya alam ini makin lama makin tipis persediaannya hingga akhirnya habis.Pada akhirnya klasifikasi sumber daya alam terbarukan dan tak terbarukan akan sangat tergantung juga pada manajemen pemanfaatannya, yaitu sejauh mana besarnya laju produksi dibandingkan dengan laju pembentukan kembali. Sumber daya akan menjadi tak bebarukan apabila laju produksi (production rate) lebih besar dari laju pembentukan kembali (generation rate) di alam.C. Transformasi Energi Dalam Sel

Pada makhluk hidup heterotrof (makhluk hidup yang memanfaatkan sumber makanan organik/makhluk hidup yang tidak mampu mengubah senyawa anorganik menjadi senyawa organik) energi bersumber dari makanan yang dikonsumsi. Energi ini akan mengalami transformasi mulai dari energi potensial berupa energi kimia makanan menjadi energi panas dan energi kinetik/gerak dalam aktivitas makhluk hidup tersebut. Transformasi energi tersebut terjadi di dalam organel yang terdapat di dalam sel. Transformasi energi dalam sel terjadi sebagai berikut

1. Transformasi Energi oleh Klorofil

Klorofil adalah zat hijau daun yang terdapat dalam organel sel tumbuhan yang disebut kloroplas. Klorofil berfungsi dalam fotosintesis. Energi radiasi sinar matahari yang ditangkap oleh klorofil berfungsi melancarkan proses fotosintesis. Proses tersebut digunakan untuk mereaksikan CO2 dan H2O menjadi glukosa. Selain menjadi enerrgi kimia dalam glukosa, hasil reaksinya menghasilkan oksigen yang dapat digunakan oleh tumbuhan untuk beraktivitas, seperti tumbuh, berkembang, dan bernapas. Jadi, energi radiasi matahari yang berbentuk energi cahaya diubah menjadi energi potensial dan energi kimiawi yang disimpan dalam molekul karbohidrat dan bahan makanan lainnya.

Energi ini dimanfaatkan oleh tumbuhan untuk beraktivitas (tumbuh dan berkembang) dan juga dimanfaatkan oleh makhluk hidup lain yang mengonsumsi tumbuhan tersebut. Akibatnya energi yang terdapat pada tumbuhan berpindah ke dalam tubuh makhluk hidup lainnya dan menjadi energi potensial. Di dalam tubuh makhluk hidup ini, energi akan ditransformasi kembali.

2. Transformasi Energi oleh Mitokondria

Mitokondria adalah organel yang terdapat di dalam sel, yang

memiliki peran dalam respirasi sel. Di dalam mitokondria, energi kimia digunakan untuk mengubah karbohidrat, protein, dan lemak. Mitokondria banyak terdapat pada sel otot makhluk hidup dan sel saraf.D. Metabolisme Sel

Metabolisme adalah proses kimia yang terjadi di dalam tubuh makhluk hidup/ sel. Metabolisme disebut reaksi enzimatis karena metabolisme terjadi selalu menggunakan katalisator enzim. Metabolisme terdiri atas reaksi pembentukan/ sintesis/anabolisme seperti fotosintesis dan reaksi penguraian/katabolisme seperti respirasi. Enzim mengarahkan aliran materi melalui jalur-jalur metabolisme dengan cara mempercepat tahapan reaksi secara selektif.tabolisme adalah proses-proses kimia yang terjadi di dalam tubuhE. Bernapas

Pernapasan adalah suatu proses yang terjadi secara otomatis meskipun dalam keadaan tertidur. Itu dikarenakan sistem pernapasan dipengaruhi oleh susunan saraf otonom. Proses bernapas melalui dua tahapan/fase yaitu fase inspirasi dan fase ekspirasi.makhluk hidup/sel. Fase Inspirasi

Fase ini berupa berkontraksinya otot antara tulang rusuk sehingga rongga dada membesar. Akibatnya, tekanan dalam rongga dada menjadi lebih kecil daripada tekanan di luar sehingga udara luar yang kaya oksigen masuk ke dalam paru-paru.

Fase Ekspirasi

Fase ini merupakan fase relaksasi atau kembalinya otot antara tulang rusuk ke posisi semula yang diikuti turunnya tulang rusuk sehingga rongga dada menjadi kecil. Sebagai akibatnya, tekanan di dalam rongga dada menjadi lebih besar daripada tekanan di luar sehingga udara dalam rongga dada yang kaya karbon dioksida keluar.

F. Fotosintesis

Fotosintesis merupakan perubahan energi cahaya menjadi energi kimia dalam bentuk glukosa. Sumber energi cahaya alami adalah matahari yang memiliki spektrum cahaya tampak, dari ungu sampai merah, infra merah, dan ultra ungu tidak digunakan dalam fotosintesis. Pada proses fotosintesis yang terjadi dalam daun, terjadi reaksi kimia antara senyawa air (H2O) dan karbon dioksida (CO2) dibantu oleh cahaya matahari yang diserap oleh klorofil menghasilkan oksigen (O2) dan senyawa glukosa (C6H12O6). Glukosa adalah makanan bagi tumbuhan. Oksigen yang dihasilkan pada proses fotosintesis sangat dibutuhkan oleh manusia dan hewan.G. RespirasiRespirasi, yaitu suatu proses pembebasan energi yang tersimpan dalam zat

sumber energi melalui proses kimia dengan menggunakan oksigen. Dari respirasi,

dihasilkan energi kimia untuk kegiatan kehidupan, seperti sintesis (anabolisme),

gerak, dan pertumbuhan.Contoh:

Respirasi pada Glukosa, reaksi sederhananya:

C6H12O6 + O2 > 6CO2 + 6H2O + energi(glukosa)H. Sistem Pencernaan

Makanan merupakan sumber energi bagi tubuh. Makanan yang masuk ke dalam tubuh akan mengalami perombakan dari molekul kompleks menjadi molekul sederhana. Perombakan ini akan menghasilkan sejumlah energi. Zat makanan yang berperan sebagai sumber energi adalah karbohidrat, lemak, dan protein.

1. Metabolisme Pencernaan Karbohidrat dalam Tubuh

Karbohidrat setelah dicerna di usus akan diserap oleh dinding usus halus dalam bentuk monosakarida. Monosakarida dibawa oleh aliran darah sebagian besar menuju hati dan sebagian lainnya dibawa ke sel jaringan tertentu dan mengalami proses metabolisme lebih lanjut. Di dalam hati, monosakarida mengalami proses sintesis menghasilkan glikogen, dioksidasi menjadi CO2 dan H2O, atau dilepaskan untuk dibawa oleh aliran darah ke bagian tubuh yang memerlukan. Hati dapat mengatur kadar glukosa dalam darah atas bantuan hormon insulin yang dikeluarkan oleh kelenjar pankreas. Kenaikan proses pencernaan dan penyerapan karbohidrat menyebabkan glukosa dalam darah meningkat sehingga sintesis glikogen dari glukosa oleh hati akan naik. Sebaliknya, jika banyak kegiatan, banyak energi yang digunakan untuk kontraksi otot sehingga kadar glukosa dalam darah menurun. Dalam hal ini, glikogen akan diuraikan menjadi glukosa yang selanjutnya mengalami katabolisme menghasilkan energi (dalam bentuk energi kimia).uHormon yang mengatur kadar gula dalam darah, yaitu:1. Hormon Insulin, dihasilkan oleh pankreas, berfungsi menurunkan kadar glukosa dalam darah.

2. Hormon Adrenalin, dihasilkan oleh korteks adrenal, berfungsi menaikkan kadar glukosa dalam darah.

2. Metabolisme Pencernaan Protein dalam Tubuh

Di dalam tubuh, protein diubah menjadi asam amino oleh beberapa reaksi

hidrolisis serta enzim-enzim yang bersangkutan. Enzim-enzim yang bekerja pada

proses hidrolisis protein, antara lain pepsin, tripsin, kemotripsin, karboksi peptidase, dan amino peptidase. Protein yang telah dipecah menjadi asam amino, kemudian diabsorpsi melalui dinding usus halus dan sampai ke pembuluh darah. Setelah diabsorpsi dan masuk ke dalam pembuluh darah, asam amino tersebut sebagian besar langsung digunakan oleh jaringan. Sebagian lain, mengalami proses pelepasan gugus amin (gugus yangrosmengandung N) di hati. Proses pelepasan gugus amin ini dikenal dengan deaminasi protein. Cermati skema berikut untuk dapat memahami proses metabolisme proteindalam tubuh.Protein tidak dapat disimpan di dalam tubuh sehingga kelebihan protein akan segera dibuang atau diubah menjadi zat lain. Zat sisa hasil penguraian protein yang mengandung nitrogen akan dibuang bersama air seni dan zat sisa yang yang tidak mengandung nitrogen akan diubah menjadi karbohidrat dan lemak. Oksidasi 1 gram protein dapat menghasilkan energi 4 kalori. Kelebihan protein dalam tubuh dapat mengakibatkan pembengkakan hati dan ginjal karena beban kerja organ-organ tersebut lebih berat dalam menguraikan protein dan mengeluarkannya melalui air seni.ialah2.4 Penerapan Energi dalam Teknologi atau Lingkungan

Kincir air sudah sejak lama digunakan untuk tenaga industri. Pada mulanya yang dipertimbangkan adalah ukuran kincirnya, yang membatasi debit dan head yang dapat dimanfaatkan. Perkembangan kincir air menjadi turbin modern membutuhkan jangka waktu yang cukup lama. Perkembangan yang dilakukan dalam waktu revolusi industri menggunakan metode dan prinsip ilmiah. Kata "turbine" ditemukan oleh seorang insinyur Perancis yang bernama Claude Bourdin pada awal abad 19, yang diambil dari terjemahan bahasa Latin dari kata "whirling" (putaran) atau "vortex" (pusaran air). Perbedaan dasar antara turbin air awal dengan kincir air adalah komponen putaran air yang memberikan energi pada poros yang berputar. Turbin air adalah alat untuk mengubah energi potensial air menjadi menjadi energi mekanik. Gaya jatuh air yang mendorong baling-baling menyebabkan turbin berputar. Turbin air kebanyakan seperti kincir angin, dengan menggantikan fungsi dorong angin untuk memutar baling-baling digantikan air untuk memutar turbin. Aliran air diarahkan langsung menuju sudu-sudu melalui pengarah, menghasilkan daya pada sirip. Selama sudu berputar, gaya bekerja melalui suatu jarak, sehingga menghasilkan kerja. Dalam proses ini, energi ditransfer dari aliran air ke turbin. Perputaran turbin ini di hubungkan ke generator. Energi mekanik yang di hasilkan oleh turbin ini kemudian diubah menjadi energi listrik oleh generator. Turbin dapat memanfaatkan air dengan putaran lebih cepat dan dapat memanfaatkan head yang lebih tinggi. 2.5 Opini Mahasiswa (kelompok) sebagai Guru dalam Penyampaian Materi Energi kepada SiswaPEMBELAJARAN INDUKTIF PADA PEMBELAJARAN ENERGI

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Proses pembelajaran pada Kurikulum 2013 untuk semua jenjang pendidikan dilaksanakan dengan menggunakan pendekatan ilmiah (scientific approach). Proses pembelajaran harus menyentuh tiga ranah, yaitu sikap (attitude), keterampilan (skill), dan pengetahuan (knowledge). Kurikulum 2013 menekankan pada dimensi pedagogik modern dalam pembelajaran yaitu menggunakan pendekatan ilmiah.

Pendekatan ilmiah (scientific approach) dalam pembelajaran sebagaimana dimaksud meliputi mengamati, menanya, menalar, mencoba, membentuk jejaring untuk semua mata pelajaran. Pendekatan pembelajaran dapat dikatakan sebagai pendekatan ilmiah apabila memenuhi 7 (tujuh) kriteria pembelajaran berikut; pertama, materi pembelajaran berbasis pada fakta atau fenomena yang dapat dijelaskan dengan logika atau penalaran tertentu, bukan sebatas kira-kira, khayalan, legenda, atau dongeng semata. Kedua, penjelasan guru, respon siswa, dan interaksi edukatif guru siswa terbebas dari prasangka yang serta merta, pemikiran subjektif, atau penalaran yang menyimpang dari alur berpikir logis. Ketiga, mendorong dan menginspirasi siswa berpikir secara kritis, analitis, dan tepat dalam mengidentifikasi, memahami, memecahkan masalah, dan mengaplikasikan materi pembelajaran. Keempat, mendorong dan menginspirasi siswa mampu berpikir hipotetik dalam melihat perbedaan, kesamaan, dan tautan sama lain dari materi pembalajaran. Kelima, mendorong dan menginspirasi siswa mampu memahami, menerapkan, dan mengembangkan pola berpikir yang rasional dan objektif dalam merespon materi pembelajaran. Keenam, berbasis pada konsep, teori, dan fakta empiris yang dapat dipertanggung jawabkan. Ketujuh, tujuan pembelajaran dirumuskan secara sederhana dan jelas, namun menarik sistem penyajiannya.

Pendekatan pembelajaran IPA hendaknya tidak lagi terlalu berpusat pada pendidik (teacher centered) melainkan harus lebih berorientasi pada peserta didik (student centered). (Jufri,2013:93)

Energi adalah kemampuan untuk melakukan usaha (kerja) atau melakukan suatu perubahan. Dalam pembelajaran energi akan dibahas konsep energi, sumber energi, transformasi energi, metabolisme, respirasi, system pencernaan, dan fotosintesis.

Interaksi dalam pembelajaran adalah bagaimana cara guru dapat meningkatkan motivasi belajar dari siswa. Hal ini berkaitan dengan strategi apa yang dipakai oleh guru, bagaimana guru melakukan pendekatan terhadap siswanya. Dalam sebuah pembelajaran yang baik guru berperan sebagai pembimbing dan fasilitator. Dalam peranannya sebagai pembimbing, guru berusaha menghidupkan dan memberikan motivasi agar terjadi proses interaksi yang kondusif. Guru sebagai fasilitator, guru berusaha memberikan fasilitas yang baik melalui pendekatan-pendekatan yang dilakukan. Proses interaksi pembelajaran yang mampu meningkatkan hasil belajar pada siswa ialah bagaimana cara guru melakukan pendekatan yang sesuai dengan karakter pembelajaran. Pendekatan dalam proses belajar mengajar pada hakikatnya merupakan suatu upaya dalam mengembangkan keaktifan belajar yang dilakukan oleh peserta didik dan guru (A. Tabrani Rusyan dkk, 1989 : 1).

Pendekatan (approach) pembelajaran fisika adalah cara yang ditempuh guru dalam pelaksanaan agar konsep yang disajikan bisa beradaptasi dengan siswa. Dalam pembelajaran materi energi ini diharapkan siswa mengenal konsep energi, berbagai sumber energi dari makanan, transformasi energi dalam sel, metabolisme sel, respirasi, system pencernaan makanan dan fotosintesis. Berdasarkan kompetensi dasar tersebut siswa di tuntut untuk Pemerolehan Konsep (Concept Attainment), Inkuiri, Pembelajaran Penemuan (Discovery Learning), dan Pembelajaran Berasaskan Masalah. Dari uraian tersebut diperlukan suatu pendekatan pembelajaran berupa pendekatan induktif.

B. Deskriptif Singkat

Pendekatan induktif dalam pembelajaran energi membahas, pengertian energi, sumber energi, transformasi energi, metabolisme, respirasi, system pencernaan, dan fotosintesis.

C. Tujuan Pembelajaran

Setelah mengikuti pembelajaran ini peserta diharapkan memahami pendekatan induktif dalam pembelajaran energi.

D. Standar Kompetensi Dasar

Setelah mengikuti pembelajaran ini peserta diharapkan mampu:

Menjelaskan pengertian berfikir induktif dalam pembelajaran energi

Menjelaskan konsep energi

Mengenal berbagai sumber energi

Energi dari makanan

Transformasi energi dalam sel

Metabolisme sel

Respirasi

Sistem pencernaan makanan

FotosintesisII. PENDEKATAN INDUKTIF

A. Konsep Pendekatan Induktif

Pendekatan induktif melibatkan aktivitas mengumpul dan mentafsir maklumat-maklumat, kemudian membuat generalisasi atau kesimpulannya. Pada permulaan pengajaran, guru akan memberikan beberapa contoh yang khusus tetapi mengandungi satu prinsip yang sama. Berdasarkan pada contoh-contoh yang diberikan, murid dibimbing memikir, mengkaji,mengenal pasti dan mentafsir maklumat yang terkandung dalam contoh-contoh khusus itu, kemudian membuat generalisasi atau kesimpulan yang berkenaan.

1. Pengertian pendekatan Induktif

Pendekatan induktif pada awalnya dikemukakan oleh filosof Inggris, Bacon (1931) yang menghendaki agar penarikan kesimpulan didasarkan pada fakta-fakta yang konkrit sebanyak mungkin, sistem ini dipandang sebagai sistem yang paling baik pada abad pertengahan yaitu cara induktif disebut juga sebagai dogmatif artinya bersifat bersifat mempercayai begitu saja tanpa diteliti sacara rasional. (Syaiful Sagala 2008:77)

2. Ciri-ciri pendekatan Induktif

Menggunakan data untuk membangun konsep atau untuk memperoleh pengertian. Data yang digunakan mungkin merupakan data primer atau dapat pula berupa kasus-kasus nyata yang terjadi dilingkungan. Contoh kita dapat membuat silogisme berikut: mobil-mobilan elektrik tidak dapat berjalan tanpa adanya baterai, sumber energi dari mobil-mobilan tersebut adalah baterai yang merupakan hasil perubahan energi listrik menjadi energi mekanik. Dengan demikian untuk melakukan kerja atau usaha diperlukan energi.

Energi tersebut adalah syah menurut penalaran induktif, sebab kesimpulan ini ditarik secara logis dari dua pernyataan diatas. Energi adalah pengetahuan yang dapat disusun secara induktif. Pendekatan induktif merupakan pendekatan pembelajaran dengan penerapan konsep, definisi, dan istilah-istilah pada akhir pembelajaran. Data yang digunakan dalam pendekatan induktif mungkin merupakan data primer, atau dapat pula berupa kasus-kasus yang nyata yang terjadi di lingkungan. 3. Prinsip pelaksanaan

Sebelum melaksanakan atau menerapkan proses mengajar diperlukan penyajian kasus-kasus nyata yang terjadi disekitar lingkungan kita.

Sebelum memulaikan aktivitas pengajaran dan pembelajaran secara induktif, guru harus menyediakan contoh-contoh yang sesuai, yaitu yang boleh digunakan oleh murid membuat generalisasi. Di samping itu, soalan-soalan haruslah disediakan untukmembimbing murid mendapat kesimpulan yang berkenaan.

Guru tidak harus memberi keterangan atau menguraikan isi pelajaran yang berkaitan dengan kesimpulan. Murid-murid harus dibimbing melalui aktivitas soal jawab untukmendapat kesimpulan diri sendiri.

Jenis contoh khusus yang diberikan haruslah bervariasi, tetapi mengandung ciri yang sama serta mudah untuk murid mengenalnya.

Contoh-contoh khusus yang dipilih haruslah sesuai dan mencukupi.

Setelah contoh-contoh khusus yang dikemukakan oleh guru, murid-murid jugadigalakkan untuk memberi contoh-contoh yang serupa.

Alat bantu mengajar harus disediakan untuk membantu murid mendapatkan kesimpulan yang berkenaan.

Kaidah ini haruslah mengikuti urutan yang tepat, yaitu daripada contoh-contoh spesifikke umum.

III. PENDEKATAN INDUKTIF DALAM PEMBELAJARAN FISIKA

Dalam pembelajaran energi dengan pendekatan induktif minimal ada dua aturan yang digunakan. Yaitu prosedur pendekatan dan langkah-langkah pelaksanaan induktif.

A. Prosedur Pendekatan Induktif

Inkuiri induktif terbimbing memiliki beberapa karakteristik sebagai berikut: 1) kemampuan peserta didik berkembang dari pengamatan specific menuju ke inferensi atau generalisasi, 2) Tujuannya ialah untuk memperkuat proses pengujian peristiwa atau objek dan kemudian sampai pada generalisasi sesuai dengan hasil pengamatan, 3) Guru mengontrol peristiwa pembelajaran,data materi, atau objek dan bertindak sebagai pemimpin kelas, 4) Kelas berfungsi sebagai laboratorium pembelajaran, 5) Guru memotivasi peserta didik untuk mengkomunikasikan generalisasi yang telah dihasilkannya kepada teman sekelasnya sehingga setiap siswa saling menguntungkan (Jufri,2013:98). Prosedur pelaksanaan pendekatan Induktif ini dapat dilakukan dengan menggunakan model Inkuiri Terbimbing, model ini merupakan pendekatan intruksional, memberikan kerangka kerja perencanaan dan implementasi berfikir dengan mengembangkan keahlian siswa dan mengakses sumber informasi secara efektif membangun pengetahuan.Langkah-langkahnya meliputi:

a) Perumusan Masalah.Langkah awal adalah menentukan masalah yang ingin didalami atau dipecahkan dengan metode inkuiri. Persoalan dapat disiapkan atau diajukan oleh guru. Persoalan sendiri harus jelas sehingga dapat dipikirkan, didalami, dan dipecahkan oleh siswa. Persoalan perlu diidentifikasi dengan jelas tujuan dari seluruh proses pembelajaran atau penyelidikan. Bila persoalan ditentukan oleh guru perlu diperhatikan bahwa persoalan itu real, dapat dikerjakan oleh siswa, dan sesuai dengan kemampuan siswa. Persoalan yang terlalu tinggi akan membuat siswa tidak semangat, sedangkan persoalan yang terlalu mudah yang sudah mereka ketahui tidak menarik minat siswa. Sangat baik bila persoalan itu sesuai dengan tingkat hidup dan keadaan siswa.b) Menyusun hipotesisLangkah berikutnya adalah siswa diminta untuk mengajukan jawaban sementara tentang masalah itu. Inilah yang disebut hipotesis. Hipotesis siswa perlu dikaji apakah jelas atau tidak. Bila belum jelas, sebaiknya guru mencoba membantu memperjelas maksudnya lebih dahulu.Guru diharapkan tidak memperbaiki hipotesis siswa yang salah, tetapi cukup memperjelas maksudnya saja. Hipotesis yang salah, tetapi cukup memperjelas maksudnya saja. Hipotesis yang salah nantinya akan kelihatan setelah pengambilan data dan analisis data yang diperoleh.c) Mengumpulkan dataLangkah selanjutnya adalah siswa mencari dan mengumpulkan data sebanyak-banyaknya untuk membuktikan apakah hipotesis mereka benar atau tidak. Dalam bidang biologi, untuk dapat mengumpulkan data, siswa harus menyiapkan suatu peralatan untuk pengumpulan data. Maka guru perlu membantu bagaimana siswa mencari peralatan, merangkai peralatan, dan mengoperasikan peralatan sehingga berfungsi dengan baik. langkah ini adalah langkah percobaan atau eksperimen. Biasanya dilakukan di laboratorium tetapi kadang juga dapat di luar sekolah. Setelah peralaran berfungsi, siswa diminta untuk mengumpulkan data dan mencatatnya dalam buku catatan.d) Menganalisis dataData yang sudah dikumpulkan harus dianalisis untuk dapat membuktikan hipotesis apakah benar atau tidak. Untuk memudahkan menganalisis data, data sebaiknya diorganisasikan, dikelompokkan, diatur sehingga dapat dibaca dan dianalisis dengan mudah. Biasanya disusun dalam suatu tabel.e) MenyimpulkanDari data yang telah dikelompokkan dan dianalisis, kemudian diambil kesimpulan dengan generalisasi. Setelah diambil kesimpulan, kemudian dicocokkan dengan hipotesis asal, apakah hipotesa kita diterima atau tidak.

Tahap-tahap Pembelajaran Inkuiri Terbimbing

TahapKegiatan Guru

Tahap 1

Observasi untuk menemukan masalahGuru menyajikan kejadian-kejadian atau fenomena yang memungkinkan siswa menemukan masalah

Tahap 2

Merumuskan masalahGuru membimbing siswa merumuskan masalah penelitian berdasarkan kejadian dan fenomena yang disajikannya

Tahap 3

Mengajukan hipotesisGuru membimbing siswa untuk mengajukan hipotesis terhadap masalah yang telah dirumuskannya

Tahap 4

Merencanakan pemecahan masalah (melalui eksperimen atau cara lain)Guru membimbing siswa untuk merencanakan pemecahan masalah, membantu menyiapkan alat dan bahan yang diperlukan dan menyusun prosedur kerja yang tepat

Tahap 5

Melaksanakan eksperimen (atau cara pemecahan masalah yang lain)Selama siswa bekerja, guru membimbing dan memfasilitasi

Tahap 6

Melakukan pengamatan dan pengumpulan dataGuru membantu siswa melakukan pengamatan tentang hal-hal yang penting dan membantu mengumpilkan dan mengorganisasi data

Tahap 7

Analisis dataGuru membantu siswa menganalisis data supaya menemukan suatu konsep

Tahap 8

Penarikan kesimpulan dan penemuanGuru membimbing siswa mengambil kesimpulan berdasarkan data dan menemukan sendiri konsep yang ingin ditanamkan.

(Jufri,2013:93)

B. Langkah-langkah Pelaksanaan Pendekatan Induktif

Mobil-mobilan elektrik tidak dapat berjalan tanpa adanya baterai. Baterai adalah sumber energi. Kendaraan bermotor tidak akan berjalan tanpa ada bahan bakar. Bahan bakar adalah sumber energi. Jika saklar di rumah dimatikan, alat-alat listrik yang terhubung dengan saklar tersebut tidak akan menyala. Hal itu terjadi karena tidak ada aliran energi yang menghidupkan alat-alat tersebut. Manusia membutuhkan energi untuk bekerja, bergerak, bernapas, dan mengerjakan banyak hal lainnya. Energi menyebabkan mobil, motor, pesawat, dan kereta api dapat berjalan. Energi menyalakan peralatan listrik di rumah. Energi ada di mana-mana. Bahkan, tumbuhan dan hewan membutuhkan energi untuk tumbuh dan berkembang.

Energi memiliki berbagai bentuk. Kamu akan mempelajari beberapa bentuk energi melalui kegiatan berikut ini (Kegiatan 1). Dalam kehidupan, kita mendapatkan energi dari dua sumber yaitu sumber terbarukan dan tidak terbarukan. Sumber energi terbarukan adalah sumber energi yang dapat diperbaharui dengan cepat dan mudah. Sebagai contoh sumber energi dari makanan seperti beras, jagung, dan gandum. Mengapa dengan makan kita mendapatkan energi?. Sumber energi yang tidak terbarukan adalah sumber energi yang diperoleh dari sumber daya alam yang waktu pembentukannya sampai jutaan tahun. Kenapa kita harus menghemat energi?. Manusia memperoleh makanan sebagai sumber energi dari makhluk hidup lainnya yang ada di lingkungan sekitar, sedangkan tumbuhan memproduksi sendiri makanannya untuk memperoleh energi. Serangkaian proses menghasilkan makanan bagi tumbuhan disebut dengan proses fotosintesis.

Adapun bentuk-bentuk energi adalah sebagai berikut:

1. Energi Mekanik

Energi mekanik adalah energi yang berkaitan dengan gerak atau kemampuan untuk bergerak. Berdasarkan sebabnya, energi mekanik digolongkan menjadi dua jenis, yaitu energi kinetik dan energi potensial.

a. Energi Potensial

Energi potensial adalah energi yang tersimpan dalam sistem fisik, biasanya sebagai akibat dari posisi benda. Berbagai jenis energi dapat dikelompokkan sebagai energi potensial. Setiap bentuk energi ini dihubungkan dengan suatu jenis gaya tertentu yang bekerja terhadap sifat fisik tertentu suatu materi (seperti massa, muatan, elastisitas, suhu, dll). Energi potensial gravitasi dihubungkan dengan gaya gravitasi yang bekerja terhadap massa benda; energi potensial elastik terhadap gaya elastik yang bekerja terhadap elastisitas objek yang berubah bentuk (kegiatan 2); energi potensial listrik dengan gaya Coulomb; gaya nuklir kuat atau gaya nuklir lemah yang bekerja terhadap muatan elektrik pada objek; energi potensial kimia, dengan potensial kimia pada suatu konfigurasi atomik atau molekular tertentu yang bekerja terhadap struktur atomik atau molekular zat kimia yang membentuk objek; energy bunyi dihasilkan dari benda yang bergetar. Ketika kita mendengar bunyi guntur yang sangat keras, terkadang kaca jendela rumah kita akan ikut bergetar. Hal ini disebabkan bunyi sebagai salah satu bentuk energi merambatkan energinya melalui udara, dan energi panas adalah energi yang dimiliki oleh benda-benda yang dapat menimbulkan panas atau kalori.

b. Energi Kinetik

Energi kinetik adalah bentuk energi ketika suatu materi berpindah atau bergerak. Untuk menunjukkan adanya energi kinetik, cobalah gerakkan kedua tanganmu dengan cara menggosokkan telapak tangan satu sama lain. Apa yang kamu rasakan?. Saat menggosok-gosokkan kedua telapak tangan, kamu akan merasakan hangat pada bagian itu. Makin cepat gerakan tangan, makin panas suhu tangan yang kamu rasakan. Dalam peristiwa ini juga terjadi perubahan energy atau konversi energy. Kerja kehidupan bergantung pada kemampuan organisme mengubah energi dari suatu bentuk ke bentuk lainnya. Perubahan yang dapat terjadi pada bentuk-bentuk energi di atas di antaranya:

Perubahan energi listrik menjadi energi cahaya, misalnya pada lampu.

Perubahan energi listrik menjadi energi mekanik, misalnya bor listrik.

Perubahan energi mekanik menjadi energi listrik, misalnya turbin atau generator.

Perubahan energi kimia menjadi energi mekanik, misalnya pada akumulator.

Perubahan energi listrik menjadi energi panas, misalnya pada setrika.

Lembar Kerja:

Untuk itu dilakukan sebuah kegiatan demonstrasi yang dilakukan oleh guru, sebagai berikut:

Kegiatan 1

Tujuan : Mengetahui adanya energy

Alat : 2 (dua) buah batu

Langkah-langkah yang dilakukan:

1. Pastikan kedua telapak tanganmu dalam keadaan kering kemudian gesek-gesekkan keduanya selama lima menit.

2. Sediakan 2 buah batu yang sama besar.

3. Setelah itu, gesekkan kedua batu satu sama lain selama lima menit.

4. Apa yang kamu rasakan pada telapak tangan maupun permukaan batu yang kamu gesekkan?

5. Apa kesimpulan dari kegiatan di atas?

Energi adalah kemampuan untuk melakukan usaha (kerja) atau melakukan suatu perubahan. Energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan, energi hanya dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk lain.

Kegiatan 2

Tujuan: Menentukan faktor-faktor yang memengaruhi besarnya energi potensial.

Alat :1. Penggaris panjang

2. Katapel

3. Batu

4. Meja

Lakukan langkah-langkah berikut:

Ambil sebuah katapel, kemudian letakkan batu pada tempatnya!

1. Tarik karet katapel sejauh 5 cm dari keadaan semula! Lepaskan pegangan pada batu sehingga batu terlempar ke depan (perhatikan di depan kamu agar tidak membahayakan orang lain)!

2. Diukur berapa jauh batu terlempar dari awalnya!

3. Letakkan batu di atas meja, kemudian dorong hingga terjatuh!

4. Menyimpulkan hasil percobaan di atas!

Akibat kedudukan batu terhadap keadaan setimbang, batu mampu melakukan kerja atau memiliki energi. Energi yang diperoleh karena lokasi atau kedudukannya tersebut dinamakan energi potensial. Benda yang diletakkan di atas meja memiliki energi potensial gravitasi. Karena energi potensial gravitasi inilah, benda dapat bergerak dari meja ke tanah. Batu di katapel mendapat energi saat karet katapel diregangkan. Energi potensial itulah yang mendorong batu terlempar dari katapel.

BAB 3. PENUTUP

3.1 Kesimpulan

1. Pada awal sejarahnya, manusia dapat memanfaatkan suatu sumber daya alam, yaitu tenaga air. Sumber energi ini yang dipergunakan untuk pertukangan dan penggilingan.

2. Energi atau lebih umum disebut tenaga adalah kemampuan untuk melakukan suatu usaha.3. Salah satu penerapan energi dalam teknologi atau lingkungan adalah Turbin Air.

4. Dalam penyampaian materi energi digunakan pendekatan induktif dengan model inkuiri terbimbing.3.2 Saran

Sebaiknya dalam penyampaian materi energi, pada awal pembelajran guru memberikan contoh-contoh masalah yang ada dalam kehidupan sehari-hari sehingga memudahkan siswa untuk memahami energi itu sendiri.

x = perubahan panjang pegas, bertambah jika ditarik dan berkurang jika di tekan

F = gaya luar yang bekerja terhadap batang atau pegas

F1= gaya dari batang atau pegas

F1 = -k.x

3