MODUL AJAR IPAS ASPEK 3 ENERGI DAN PERUBAHANNYA (6)-1-39

MODUL AJAR

Bidang Keahlian : Teknologi
Program Keahlian : Otomotif
Mata Pelajaran : IPAS (Ilmu Pengetahuan Alam dan Sosial)
Elemen/ Aspek : Energi dan Perubahannya
Waktu : 30 Jam Pembelajaran

Oleh :
Puspitaningrum, S.Pd

SMK MUHAMMADIYAH 3 WELERI
Tahun 2021

Energi dan Perubahannya_SMK Muhammadiyah 3 Weleri

LAMPIRAN 1
Bahan Bacaan Guru dan Peserta Didik

BAB 3
ENERGI DAN PERUBAHANNYA

Capaian Pembelajaran
Pada akhir fase E, Peserta didik dapat menjelaskan fenomena-fenomena yang terjadi di lingkungan
sekitarnya dilihat dari aspek Energi dan Perubahannya meliputi Pengertian Energi, Bentuk-bentuk
Energi, Usaha dan Energi, Sumber Energi, dan Penghematan Energi.

A. Pengertian Energi

Energi didefinisikan sebagai kemampuan untuk melakukan kerja atau usaha. Energi
merupakan sesuatu yang sangat penting dalam kehidupan di alam ini, terutama bagi kehidupan
manusia, karena segala sesuatu yang kita lakukan memerlukan energi.

Contohnya ketika kita berjalan kita memerlukan energi. Namun setiap kegiatan
memerlukan energi dalam jumlah dan bentuk yang berbeda-beda. Energi tidak dapat dilihat
namun pengaruhnya dapat dirasakan. Energi dapat berubah bentuk dari satu bentuk ke bentuk
lainnya.

B. Satuan Energi
Satuan Internasional untuk energi ialah Joule (J) atau kgm2/s2, satuan tersebut dapat

digunakan untuk menghormati james Presscot Joule serta percobaannya dalam persamaan
mekanik panas. Satuan lain untuk energi ialah Kalori (Kal).

1 Joule = 0,24 kalori atau 1 kalori = 4,2 Joule
C. Hukum Kekekalan Energi

Seperti yang kita ketahui bahwa energi memiliki suatu hukum yang sering disebut dengan
hukum kekekalan energi. Bunyi dari hukum kekekalan energi adalah energi tidak dapat
diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan, tetapi energi dapat berubah bentuk dari bentuk yang
satu ke bentuk yang lainnya.

D. Macam dan Bentuk Energi

1. Energi Potensial
Adalah energi yang dimiliki oleh suatu benda karena kedudukannya. Dari kedudukan atau

Energi dan Perubahannya_SMK Muhammadiyah 3 Weleri

tempat itu ia dapat melakukan usaha. Oleh karena itu energi potensial disebut juga energi
tenaga tempat.
Rumus energi potensial adalah:

Contoh soal:

Dinda bermassa 20 kg duduk di ayunan dengan ketinggian 1,5 meter dari permukaan tanah.
Berapa energi potensial gravitasi yang dimiliki Dinda jika percepatan gravitasi 10 m/s2 ?

Penyelesaian

Diketahui : m = 20 kg

Ditanya h = 1,5 m
g = 10 m/s2
: Ep = …?

Jawab : Ep = m.g.h = 20 kg. 10 m/s2. 1,5 m = 300 Joule (kgm2/s2)

2. Energi Kinetik

Adalah energi yang dimiliki oleh suatu benda yang bergerak. Energi kinetik secara jelas
dapat diartikan sebagai suatu kemampuan untuk melakukan usaha agar bisa menggerakkan
benda dengan massa tertentu hingga mencapai suatu kecepatan tertentu. Semakin tinggi
kecepatan suatu benda maka semakin besar pula energi kinetiknya.
Rumus energi kinetik adalah:

Energi dan Perubahannya_SMK Muhammadiyah 3 Weleri

Contoh soal:
Mobil bermassa 200 kg melaju dengan kecepatan 20 m/s. Berapa energi kinetik mobil ?
Penyelesaian
Diketahui : m = 200 kg

v = 20 m/s
Ditanya : Ek = …?
Jawab : Ek = ½ .m. v2 = ½ .200 kg. (20)2 m2/s2 = 40.000 Joule (kgm2/s2)

3. Energi Mekanik
Adalah energi total yang dimiliki benda, yaitu jumlah energi potensial dan energi kinetik
benda.
Rumus energi mekanik adalah:

Contoh soal:

Dinda bermassa 20 kg duduk di ayunan dengan ketinggian 1,5 meter kemudian berayun

dengan kecepatan 2 m/s. Berapa energi mekanik yang dimiliki Dinda jika percepatan
gravitasi 10 m/s2 ?

Penyelesaian

Diketahui : m = 20 kg

h = 1,5 m

v = 2 m/s
Ditanya : Em = …?

Jawab : Em = Ep + Ek
= m.g.h + ½ .m. v2
= 20. 10. 1,5 + ½ .20. (2)2

= 300 + 40 Joule

= 340 Joule

Energi dan Perubahannya_SMK Muhammadiyah 3 Weleri

4. Energi Panas
Adalah energi yang dapat menyebabkan suatu zat tertentu dapat menghasilkan perubahan
suhu. Energi panas juga dikenal dengan energi kalor

5. Energi Bunyi
Adalah energi yang terjadi pada sejumlah benda yang bergetar dan menimbulkan sebuah
getaran bunyi

6. Energi Listrik
Adalah energi yang terjadi karena adanya perpindahan muatan listrik hingga bisa
menghidupkan sejumlah peralatan elektronik. Energi listrik banyak dimanfaatkan karena
mudah diubah menjadi berbagai bentuk energi lain.

7. Energi Cahaya
Adalah energi ini bisa diperoleh dari beragam benda atau objek yang menghasilkan cahaya.
Salah satu contoh dari energi cahaya yang paling utama dan besar adalah sinar matahari.

8. Energi Kimia
Adalah energi bisa diperoleh karena reaksi kimia yang terjadi hingga diubah menjadi bentuk
energi.
Macam dan bentuk energi diatas hanya sebagian contoh energi yang ada di alam dan masih

banyak bentuk energi lain yang ada di alam ini yang bisa kalian temui.

E. Perubahan Energi

Dari hukum kekekalan energi di atas menyatakan bahwa energi dapat dirubah ke dalam
bentuk energi lainnya, maka energi tersebut akan dapat dimanfaatkan dalam kehidupan sehari-
hari. Perubahan energi yang paling banyak bisa dimanfaatkan adalah perubahan dari energi
listrik dirubah ke dalam bentuk energi yang lainnya.

Proses perubahan bentuk energi dari satu bentuk ke bentuk lainnya disebut konversi energi.
Alat untuk mengubah energi disebut konventor energi. Perubahan energi terjadi ketika usaha
sedang dilakukan. Energi baru dapat dirasakan manfaatnya apabila energi tersebut telah
berubah bentuk. Contohnya, energi kimia dalam bahan bakar berubah menjadi energi gerak
untuk memutar roda. Energi listrik berubah menjadi energi cahaya lampu, menjadi energi kalor
pada setrika, rice cooker, magic jar, dan dispenser, serta menjadi energi gerak pada bor, mesin
cuci, mixer, dan kipas angin.
Contoh perubahan energi itu antara lain:

• Energi Kimia Menjadi Energi Gerak

Energi dan Perubahannya_SMK Muhammadiyah 3 Weleri

Contoh: Makanan yang kita makan diolah melalui reaksi kimia menjadi sumber energi untuk
beraktivitas
• Energi Listrik Menjadi Energi Panas
Contoh: Penggunaan Setrika untuk menggosok pakaian.
• Energi Listrik Menjadi Energi Bunyi
Contoh: Penggunaan Bel untuk menghasilkan bunyi.
• Energi Listrik Menjadi Energi Gerak
Contoh: Penggunaan kipas angin.
• Energi Gerak Menjadi Energi Panas
Contoh: Gesekkan dua benda secara terus menerus menghasilkan panas.
• Energi Cahaya Menjadi Energi Kimia
Contoh: Pemanfaatan cahaya matahari sebagai bahan dasar dalam proses fotosintesis oleh
tumbuhan.

Energi dan Perubahannya_SMK Muhammadiyah 3 Weleri

Lembar Kerja Siswa 1
PERUBAHAN ENERGI
A. TUJUAN
Mengidentifikasi perubahan bentuk energi.
B. ALAT DAN BAHAN
Website simulasi interaktif https://phet.colorado.edu pada materi fisika bentuk dan perubahan
energi.
C. LANGKAH KERJA
1. Buka link https://phet.colorado.edu/in/simulations/energy-forms-and-changes hingga muncul
tampilan seperti gambar berikut:

Kemudian tekan tombol play hingga muncul seperti gambar berikut, kemudian pilih/klik
Systems

Energi dan Perubahannya_SMK Muhammadiyah 3 Weleri

2. Saat muncul tampilan berikut, Lakukan simulasi untuk menemukan berbagai perubahan
energi.

KLIK / centang simbol energi

Perhatikan gambar yang ada di bagian bawah yang dapat kalian pilih dan diganti dengan
cara diklik gambarnya
a. Sumber energi
b. Konvertor energi
c. Hasil pemanfaatan energi
Untuk menjalankan simulasi, perhatikan tombol biru sesuai dengan sumber energinya.
a. Tarik/geser ke kanan tombol biru

Energi dan Perubahannya_SMK Muhammadiyah 3 Weleri

b. Geser ke atas/bawah tombol biru

3. Amati hasilnya dan tentukan perubahan energi yang terjadi!

D. HASIL PENGAMATAN

NO. SUMBER KONVERTOR PEMANFAATAN PERUBAHAN ENERGI YANG

ENERGI ENERGI TERJADI

1. Energi kimia - energi mekanik +

(energi panas) - energi elektrik -

energi panas
2. ….

3. ….

4. ….

5. ….

6. ….

7. ….

8. ….

9. ….

10. ….

11. ….

12. ….

13. ….

Energi dan Perubahannya_SMK Muhammadiyah 3 Weleri

14. ….
15. ….
16. ….

E. PEMBAHASAN
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………

F. PERTANYAAN
1. Sebutkan sumber energi yang dapat diubah menjadi energi elektrik/listrik!
2. Apakah energi listrik yang dihasilkan dari generator/ panel surya dapat dimanfaatkan untuk
menyalakan berbagai macam alat/kebutuhan rumah tangga? Jelaskan!
3. Sebutkan alat rumah tangga yang memanfaatkan perubahan energi dan tentukan perubahan
energi apa yang terjadi!

Energi dan Perubahannya_SMK Muhammadiyah 3 Weleri

TES FORMATIF 1

Pilihlah salah satu jawaban yang paling tepat!

1. Hukum Kekekalan energi menyatakan bahwa ….
A. Energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan
B. Energi tidak dapat diciptakan dan dapat dimusnahkan
C. Energi dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan
D. Energi dapat diciptakan dan dapat dimusnahkan
E. Energi tidak ada

2. Besar energi potensial pada benda bergantung pada ....
A. Massa dan ketinggian
B. Massa dan kecepatan
C. Kecepatan dan waktu
D. Kecepatan dan ketinggian
E. Percepatan grafitasi dan waktu

3. Benda yang bergerak dengan kecepatan tertentu memiliki energi kinetik yang besarnya ….
A. sebanding dengan kecepatan
B. sebanding dengan percepatan
C. sebanding dengan kecepatan kuadrat
D. berbanding terbalik dengan kecepatan
E. berbanding terbalik dengan percepatan

4. Toni mendorong sepedanya menaiki suatu bukit. Toni mendapatkan energi untuk mendorong
sepedanya tersebut dari ….

A. Tanah yang diinjaknya
B. Makanan yang dia makan
C. Sepeda yang didorongnya
D. Tangan yang mendorong
E. Hasil latihan yang dia lakukan sebelumnya

Energi dan Perubahannya_SMK Muhammadiyah 3 Weleri

5. Sebuah benda bermassa 2 kg bergerak lurus dengan kecepatan 10 m/s , maka energi kinetik
benda adalah ....
A. 20 joule
B. 100 joule
C. 200 joule
D. 220 joule
E. 300 joule

6. Sebuah benda bermassa 80 kg berada pada ketinggian 1,5 m, jika g = 10 m/s2 maka energi
potensial benda adalah ....
A. 300 joule
B. 400 joule
C. 800 joule
D. 1000 joule
E. 1200 joule

7. Energi mekanik yang dimiliki benda besarnya ....
A. Lebih keci dari energi kinetiknya
B. Lebih kecil dari energi potensialnya
C. Sama dengan jumlah energi kinetik dan energi potensialnya
D. Sama dengan selisih energi kinetik dan energi potensialnya
E. Lebih besar dari energi kinetiknya saat bergerak di permukaan tanah

8. Energi listrik yang dihasilkan oleh batu baterai berasal dari ….
A. Energi kimia
B. Energi panas
C. Energi kinetik
D. Energi potensial
E. Energi mekanik

9. Mixer digunakan pada proses pembuatan kue. Alat ini mengubah energi listrik menjadi ...
A. Energi kimia
B. Energi panas
C. Energi kinetik
D. Energi potensial
E. Energi mekanik

10. Energi listrik yang dihasilkan panel surya berasal dari ….
A. Energi panas

Energi dan Perubahannya_SMK Muhammadiyah 3 Weleri

B. Energi kinetik
C. Energi awan
D. Energi panas bumi
E. Energi cahaya matahari

Energi dan Perubahannya_SMK Muhammadiyah 3 Weleri

F. Usaha dan Energi

1. Usaha

Usaha adalah besarnya energi atau gaya yang diberikan untuk memindahkan atau

menggerakkan suatu benda atau objek. Yang dimaksud dengan memindahkan disini

artinya tempat atau letaknya yang berubah setelah dilakukan usaha. Oleh karena itu untuk

menghitung seberapa besar usaha digunakan persamaan berikut:

W = F.s Keterangan:
F = Gaya (N)

W= Usaha (Joule)

S = Perpindahan (m)

Usaha (W) bertanda positif (+), artinya usaha searah dengan perpindahan benda.
Usaha (W) bertanda negatif (-), artinya usaha berlawanan arah dengan perpindahan
benda.
Contoh soal :
Suatu gaya F = 20 N bekerja pada benda yang mula-mula diam seperti terlihat pada
gambar berikut. Berapa usaha yang dilakukan jika benda berpindah sejauh 80 cm?

Penyelesaian
Diketahui : F = 20 N

s = 80 cm = 0,8 m
Ditanya : W = …?
Jawab : W = F.s = 20. 0,8 = 16 Joule

a. Usaha pada Bidang Datar dengan gaya membentuk sudut

Energi dan Perubahannya_SMK Muhammadiyah 3 Weleri

Meskipun pada bidang yang datar, namun gaya yang diberikan tidak selalu lurus, yang
berarti dalam kondisi tertentu gaya akan membentuk sudut tertentu, seperti gambar
diatas. Oleh karena itu digunakan persamaan :

W = F .s = sudut yang dibentuk oleh gaya

Contoh soal :
Seseorang menarik kereta kecil dengan gaya 30 N dengan sudut 45o seperti pada
gambar berikut. Jika kereta bergerak sejauh 5 meter, berapa usaha yang dialami kereta
kecil tersebut?

Penyelesaian
Diketahui : F = 30 N

= 45o
s=5m
Ditanya : W = …?
Jawab : W = F cos . s

= 30. ½ √2. 5
= 75√2 Joule

b. Usaha pada Bidang Miring

Tidak hanya bidang datar, usaha pun dapat dilakukan pada bidang miring, salah satu
contoh yang sering kita temui adalah pada saat melihat kurir yang memindahkan

Energi dan Perubahannya_SMK Muhammadiyah 3 Weleri

barang ke dalam truk menggunakan bantuan salah satu pesawat sederhana yaitu

bidang miring.

W = m.g. .s Keterangan:
m = massa (kg)

g = gravitasi (m/s2)

2. Hubungan usaha dan energi
Usaha merupakan suatu perubahan energi pada suatu benda, baik energi kinetik atau

energi potensial. Artinya jika benda mengalami perubahan energi maka usaha yang
dilakukan benda sebesar perubahan energinya. Secara matematis, hubungan antara usaha
dan energi dirumuskan sebagai berikut:

3. Daya
Daya merupakan kecepatan melakukan kerja atau usaha atau bisa dikatakan daya

merupakan jumlah energi yang dihabiskan dalam per satuan waktu (per detik). Dirumuskan
sebagai berikut:

Keterangan:
P = daya (Watt)
t = waktu (s)
F = gaya (N)
s = perpindahan (m)
v = kecepatan (m/s)

Energi dan Perubahannya_SMK Muhammadiyah 3 Weleri

Lembar Kerja Siswa 2
USAHA DAN PERUBAHAN ENERGI

A. TUJUAN
Menganalisis hubungan usaha dengan perubahan energi kinetik dan energi potensial.

B. LANGKAH KERJA
Kegiatan 1
Tujuan : Menganalisis hubungan usaha dengan energi pada benda yang bergerak
Prosedur kegiatan:
1. Amati animasi tentang energi kinetik pada link : https://youtu.be/2SVORniWRt8
2. Catat data massa mobil, kecepatan pertama, dan kecepatan kedua, tuliskan pada tabel
berikut.
3. Hitunglah energi kinetik pertama, energi kinetik kedua, dan usaha.

Kecepatan Kecepatan Energi Energi Hubungan Usaha dan

Mobil Massa pertama kedua Kinetik Kinetik Energi Kinetik

(m) (v1) (v2) pertama kedua (W = ∆ Ek)

(Ek1) (Ek2)

Merah

Hijau

Biru

Kegiatan 2
Tujuan : Menganalisis hubungan usaha dengan energi benda yang berada pada ketinggian
tertentu.
Prosedur kegiatan:
1. Amati buah kelapa warna merah pada gambar berikut:

Energi dan Perubahannya_SMK Muhammadiyah 3 Weleri

Gb.1 Buah kelapa berada di pohon dengan ketinggian berbeda

Gb.2 Buah kelapa jatuh sampai di tanah
2. Catat data massa buah kelapa, ketinggian pertama, dan ketinggian kedua, tuliskan pada

tabel berikut.
3. Hitung energi potensial pertama, energi potensial kedua, dan usaha.

Energi dan Perubahannya_SMK Muhammadiyah 3 Weleri

Percepatan Ketinggian Ketinggian Energi Energi Hubungan
Usaha dan
Pohon Massa gravitasi pertama kedua potensial potensial
Energi
(m) (g) (h1) (h2) pertama kedua potensial
(W = ∆ Ep)
(Ep1) (Ep2)

Pendek

Sedang

Tinggi

C. PERTANYAAN
1. Seseorang mendorong mobil mainan dari keadaan diam. Mobil mainan tersebut bergerak
dengan kecepatan tertentu dan berpindah tempat. Apakah mobil mainan tersebut dapat
dikatakan melakukan usaha? Bagaimana hubungan usaha dan energi kinetik?
2. Sebuah kelapa jatuh dari pohonnya hingga sampai di tanah. Apakah buah kelapa tersebut
dapat dikatakan melakukan usaha? Bagaimana hubungan usaha dan energi potensial?
3. Dari kegiatan 1 dan kegiatan 2, buatlah kesimpulan tentang hubungan usaha dan energi!

Energi dan Perubahannya_SMK Muhammadiyah 3 Weleri

TES FORMATIF 2

Pilihlah salah satu jawaban yang paling tepat!

1. Benda bermassa 10 kg bergerak diatas permukaan yang datar dan licin tanpa geya gesek, jika
benda di dorong dengan gaya100 N yang membentuk sudut 60° terhadap arah horisontal. Besar
usaha jika perpindahan benda sejauh 5 m adalah … .
A. 100 J
B. 150 J
C. 200 J
D. 250 J
E. 500 J

2. Balok bermassa 10 kg berada di atas lantai licin seperti gambar. Balok ditarik dengan gaya
F=25 N membentuk sudut 37° (cos 37o = 0,8) terhadap arah horizontal. Setelah berpindah ke
kanan 2 m besar usaha oleh gaya F sebesar ....
A. 30 J
B. 40 J
C. 50 J
D. 100 J
E. 200 J

3. Benda yang bermassa 700 gram dilempar ke atas hingga mencapai ketinggian 9 m. Perubahan
energi potensial benda ketika berada pada ketinggian 5 m sampai 9 m adalah … .
(g = 10 m/s²)
A. 28 J
B. 35 J
C. 42 J
D. 54 J
E. 63 J

4. Sebuah balok bermassa 4 kg bergerak dengan kecepatan awal 10 m/s di atas lantai yang kasar.
Karena kekasaran lantai tersebut, kecepatan balok bisa turun menjadi 5 m/s setelah menempuh
jarak tertentu. Perubahan energi kinetik balok sebesar ....
A. Turun 50 J
B. Naik 50 J
C. Turun 150 J

Energi dan Perubahannya_SMK Muhammadiyah 3 Weleri

D. Naik 150 J
E. Turun 250 J
5. Sebuah pemanas air menghasilkan energi sebesar 7,5 kJ dalam waktu 5 menit, maka daya alat
pemanas air tersebut adalah ....
A. 75 Watt
B. 50 Watt
C. 40 Watt
D. 30 Watt
E. 25 Watt

Energi dan Perubahannya_SMK Muhammadiyah 3 Weleri

G. Sumber Energi

Sumber Energi adalah segala sesuatu di sekitar kita yang mampu menghasilkan suatu
energi baik yang kecil maupun besar. Ada berbagai macam sumber energi yang bisa
menghasilkan energi. Dalam hal pembagian-nya, Sumber energi secara garis besar dapat
dibedakan menjadi dua kelompok, yaitu sumber energi yang dapat tidak dapat diperbaharui/ tak
terbarukan dan sumber energi yang dapat diperbaharui/ terbarukan.

1. Sumber Energi Terbarukan
Energi tak terbarukan adalah energi yang diperoleh dari sumber daya alam yang waktu
pembentukannya sampai jutaan tahun. Dikatakan tak terbarukan karena, apabila sejumlah
sumbernya dieksploitasikan, maka untuk mengganti sumber sejenis dengan jumlah sama,
baru mungkin atau belum pasti akan terjadi jutaan tahun yang akan datang. Hal ini karena,
disamping waktu terbentuknya yang sangat lama, cara terbentuknya lingkungan tempat
terkumpulkan bahan dasar sumber energi inipun tergantung dari proses dan keadaan geologi
saat itu. Sumber energi ini saat ini masih merupakan sumber energi utama yang banyak
digunakan walaupun banyak pihak yang sudah beralih menggunakan sumber energi
alternatif. Contoh sumber energi tak terbarukan adalah:
a. Energi yang Berasal dari Fosil
Energi yang berasal dari fosil adalah energi yang kesediaan sumbernya di alam terbatas,
sumber energi yang berasal dari fosil adalah batu bara, minyak bumi, dan gas alam.
1) Batu Bara
Batu bara adalah salah satu bahan bakar fosil. Pengertian umumnya adalah batuan
sedimen yang dapat terbakar, terbentuk dari endapan organik, utamanya adalah
sisa-sisa tumbuhan dan terbentuk melalui proses pembatubaraan. Unsur-unsur
utamanya terdiri dari karbon, hidrogen dan oksigen.
2) Minyak Bumi
Minyak Bumi adalah cairan kental, berwarna coklat gelap, atau kehijauan yang
mudah terbakar yang berada di lapisan atas dari beberapa area di kerak bumi.
Minyak Bumi terdiri dari campuran kompleks dari berbagai hidrokarbon, sebagian
besar seri alkana, tetapi bervariasi dalam penampilan, komposisi, dan
kemurniannya. Minyak bumi diambil dari sumur minyak di pertambangan-
pertambangan minyak. Lokasi sumur-sumur minyak ini didapatkan setelah melalui
proses studi geologi, analisis sedimen, karakter dan struktur sumber, dan berbagai
macam studi lainnya.

Energi dan Perubahannya_SMK Muhammadiyah 3 Weleri

3) Gas Alam
Gas alam sering juga disebut sebagai gas Bumi atau gas rawa, adalah bahan bakar
fosil berbentuk gas yang terutama terdiri dari metana CH4). Ia dapat ditemukan
di ladang minyak, ladang gas Bumi dan juga tambang batu bara. Ketika gas yang
kaya dengan metana diproduksi melalui pembusukan oleh bakteri anaerobik dari
bahan-bahan organik selain dari fosil, maka ia disebut biogas. Sumber biogas dapat
ditemukan di rawa-rawa, tempat pembuangan akhir sampah, serta penampungan
kotoran manusia dan hewan.

b. Sumber Energi yang Berasal dari Mineral Alam
Mineral alam bisa dimanfaatkan menjadi sumber energi setelah melalui beberapa proses,
contohnya uranium yang bisa menghasilkan energi nuklir.

2. Sumber Energi Terbarukan
Konsep energi terbarukan mulai dikenal pada tahun 1970-an, sebagai upaya untuk
mengimbangi pengembangan energi berbahan bakar nuklir dan fosil. Definisi paling umum
adalah sumber energi yang dapat dengan cepat dipulihkan kembali secara alami, dan
prosesnya berkelanjutan.
Berikut ini adalah contoh sumber energi terbarukan atau yang dapat diperbaharui dan bisa
dipakai tanpa khawatir akan jadi habis. contohnya:
a. Energi matahari

Energi matahari sangat melimpah jumlahnya khususnya bagi wilayah yang beriklim
tropis. pemanfaatan sinar matahari adalah dengan menggunakan sel surya yang
berfungsi mengubah energi surya/ matahari menjadi energi listrik. Ada juga yang
memanfaatkan sinar matahari untuk memasak dengan menggunakan produk kompor
bertenaga sinar matahari contohnya di negara India.

b. Energi Panas bumi
Panas bumi merupakan energi yang bersumber dari dalam perut bumi, Panas bumi
merupakan energi yang melimpah dan terbarukan sehingga tidak perlu khawatir akan
kehabisan energi panas bumi.
Selain jumlahnya yang melimpah energi ini memiliki harga yang lebih ekonomis dan
ramah terhadap lingkungan. Indonesia merupakan salah satu negara di dunia yang kaya
akan energi panas bumi, hal ini di karenakan indonesia mempunyai banyak gunung
berapi aktif yang menjadi keuntungan tersendiri bagi negara kita. Contoh pemanfaatan
panas bumi adalah dengan mengubahnya menjadi pembangkit listrik.

Energi dan Perubahannya_SMK Muhammadiyah 3 Weleri

c. Energi Angin
Pemanfaatan energi angin sedang gencar-gencarnya di lakukan oleh banyak negara di
seluruh dunia karena sumber energi ini tidak terbatas jumlahnya, pemanfaatan energi ini
menggunakan kincir angin yang dihubungkan dengan generator atau turbin untuk
menghasilkan tenaga listrik.

d. Energi Biomassa
Energi biomassa merupakan bahan bakar yang berasal dari tumbuhan dan sumber
biologis, misalnya etanol, glukosa, alga, jamur, serta bakteri yang dapat menjadi
pengganti bensin sebagai sumber bahan bakar.

e. Energi Panas Bumi
Tenaga panas bumi merupakan energi yang dihasilkan oleh panas dan uap yang berasal
dari aktivitas geologi di kerak bumi. Pada banyak kasus, energi panas bumi terdiri dari
pipa yang ditempatkan di tanah di atas zona aktif secara geologis guna menyalurkan uap
melalui turbin agar dapat menghasilkan listrik. Merupakan energi yang terbarukan dan
harganya lebih terjangkau daripada bahan bakar minyak

f. Energi Air
Energi yang bersumber dari tenaga air sudah lama di manfaatkan oleh manusia karena
ramah lingkungan dan juga berlimpah. Pembangkit listrik tenaga air atau PLTA
merupakan salah satu contoh pemanfaatan tenaga air untuk kehidupan yang lebih baik.

g. Energi Pasang Surut
Pasang surut air laut dianggap lebih menjanjikan hasil yang maksimal bila di bandingkan
dengan tenaga surya dan tenaga angin. tetapi pemanfaatan energi pasang masih sedikit
hal ini di karenakan biayanya yang mahal.

H. Penghematan Energi
Penghematan energi adalah tindakan mengurangi jumlah penggunaan energi. Menghemat

energi berarti tidak menggunakan energi untuk suatu hal yang tidak berguna. Penghematan
energi dapat dicapai dengan penggunaan energi secara efisien di mana manfaat yang sama
diperoleh dengan menggunakan energi lebih sedikit, ataupun dengan mengurangi konsumsi dan
kegiatan yang menggunakan energi. Penghematan energi dapat menyebabkan berkurangnya
biaya, serta meningkatnya nilai lingkungan, keamanan negara, keamanan pribadi, serta
kenyamanan. Organisasi-organisasi serta perseorangan dapat menghemat biaya dengan
melakukan penghematan energi, sedangkan pengguna komersial dan industri dapat
meningkatkan efisiensi dan keuntungan dengan melakukan penghematan energi.

Energi dan Perubahannya_SMK Muhammadiyah 3 Weleri

Sedangkan konservasi energi adalah penggunaan energi dengan efisiensi dan rasional tanpa
mengurangi penggunaan energi yang memang benar-benar diperlukan.

Penghematan energi adalah unsur yang penting dari sebuah kebijakan energi. Penghematan
energi menurunkan konsumsi energi dan permintaan energi per kapita, sehingga dapat menutup
meningkatnya kebutuhan energi akibat pertumbuhan populasi. Hal ini mengurangi naiknya
biaya energi, dan dapat mengurangi kebutuhan pembangkit energi atau impor energi.
Berkurangnya permintaan energi dapat memberikan fleksibilitas dalam memilih metode
produksi energi.

Selain itu, dengan mengurangi emisi, penghematan energi merupakan bagian penting dari
mencegah atau mengurangi perubahan iklim. Penghematan energi juga memudahkan
digantinya sumber-sumber energi yang tak dapat diperbaharui/ tak terbatukan dengan sumber-
sumber yang dapat diperbaharui/ terbarukan. Penghematan energi merupakan cara paling
ekonomis dalam menghadapi kekurangan energi, dan merupakan cara yang lebih ramah
lingkungan dibandingkan dengan meningkatkan produksi energi.

Berikut ini diuraikan langkah nyata sederhana dalam kehidupan sehari-hari untuk
menghemat energi.
1. Menggunakan lampu hemat energi misalnya lampu neon yang lebih bersifat hemat energi

daripada lampu bohlam. Disiang hari dapat menggunakan penerang alami secara optimal.
2. Membentuk perilaku dan kebiasaan diri untuk menggunakan listrik saat diperlukan, secara

bergantian, dan tidak berlebihan.
3. Mematikan televisi, keran air, komputer atau lampu jika sudah tidak digunakan.
4. Jika memungkinkan untuk mengeringkan pakaian secara alami di bawah sinar matahari.
5. Menggunakan alat rumah tangga atau kantor yang bersifat hemat energi dan ramah

lingkungan, seperti pendingin ruangan dan kulkas dengan freon ayng ramah lingkungan
6. Mengefisienkan pemakaian energi di tempat umum, seperti di pusat perbelanjaan,

perkantoran, terminal, jalan raya, bandara, stasiun dan sebagainya.
7. Mendesain rumah atau gedung hemat energi, misalnya pencahayaan yang baik dengan

cukup ventilasi, sehingga mengurangi penggunaan lampu di siang hari, mempergunakan
bahan atap bangunan yang dapat mendinginkan suhu di dalam ruangan seperti atap berbahan
tanah atau keramik, menaruh tanaman hias di dalam rumah untuk menyejukkan udara di
dalam ruangan dan sebagainya.
8. Pemerintah menyediakan fasilitas kendaraan umum massal secara efektif dan efisien.
9. Pemerintah menyusun kebijakan dan memberikan penghargaan atau apresiasi positif atas
segala upaya atau inovasi penghematan energi.

Energi dan Perubahannya_SMK Muhammadiyah 3 Weleri

10. Mensosialisasikan kegiatan-kegiatan yang bersifat menghemat energi.
11. Memakai jenis pakaian yang nyaman dan sesuai kondisi cuaca dan suhu udara, sehingga

mengurangi penggunaan energi untuk pendingin atau pemanas ruangan
12. Mengembangkan dan melakukan penelitian untuk energi alternatif, misalnya energi

biodiesel.
Oleh karena itu, sebaiknya kita memulai menghemat penggunaan energi di manapun kita
berada, dirumah di sekolah, ditempat kerja dan di lingkungan sekitar. Dengan demikian, bumi
menjadi tempat tinggal yang nyaman dan lestari untuk anak dan cucu kita kelak.

Energi dan Perubahannya_SMK Muhammadiyah 3 Weleri

Lembar Kerja Siswa 3

SUMBER ENERGI

A. TUJUAN
1. Membedakan sumber energi terbarukan dan tak terbarukan
2. Menemukan solusi penerapan konservasi energi

B. LANGKAH KERJA
Carilah informasi terkait sumber energi terbarukan dan tak terbarukan dari sumber belajar yang
sudah tersedia (materi pdf/ word) atau materi dan video pembelajaran dari internet.

Kegiatan 1 : Membedakan sumber energi terbarukan dan tak terbarukan
Amatilah gambar berikut, bedakan sumber energi tersebut kedalam sumber energi terbarukan
dan tidak terbarukan kedalam tabel yang sudah disediakan!

Tabel Pengamatan

NO Sumber Energi Terbarukan/ Tidak Terbarukan

1.

2.

Energi dan Perubahannya_SMK Muhammadiyah 3 Weleri

3.

4.

5.

6.

PERTANYAAN
1. Berdasarkan hasil analisis kalian, jelaskan perbedaan sumber energi terbarukan dan tidak

terbarukan!
2. Mengapa makanan termasuk dalam sumber energi?
3. Jelaskan kandungan bahan makanan dan fungsinya bagi tubuh kita!

Kegiatan 2 : Menemukan solusi penerapan konservasi energi
Amati video mengenai ketersediaan energi fosil di Indonesia melalui link :
https://youtu.be/mFGTcsmvaZA

PERTANYAAN
1. Lakukan analisis berdasarkan video tersebut, mengapa produksi minyak semakin menurun

dari tahun ke tahun?
2. Jelaskan Potensi yang dimiliki kecamatan Grati yang dapat digunakan sebagai sumber

energi alternatif beserta pemanfaatannya jika produksi minyak Indonesia semakin menipis!
3. Jelaskan bagaimana cara untuk mengatasi krisis sumber energi serta peranan kalian dalam

konservasi energi!

C. KESIMPULAN
Berdasarkan hasil analisis/ Jawaban kalian dari pertanyaan dan pemecahan masalah yang telah
dilakukan maka dapat disimpulkan bahwa:
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………

Energi dan Perubahannya_SMK Muhammadiyah 3 Weleri

TES FORMATIF 3

Pilihlah salah satu jawaban yang paling tepat!

1. Sumber energi yang tidak dapat diperbaharui adalah ...
A. Minyak bumi, air, angin
B. Batu bara, gas alam, matahari
C. Minyak bumi, batu bara, gas alam
D. Batu bara, panas bumi, minyak bumi
E. Minyak bumi, panas bumi, matahari

2. Sumber energi yang dapat diperbaharui adalah ….
A. Matahari, air, angin
B. Matahari, gas alam, angin
C. Matahari, batu bara, gas alam
D. Matahari, panas bumi, minyak bumi
E. Minyak bumi , panas bumi, energi pasang surut

3. Gambar berikut dapat mengubah energi radiasi sinar matahari menjadi energi ...

A. Gerak
B. Kimia
C. Panas
D. Listrik
E. Bunyi
4. Sumber energi alternatif yang murah dan tidak mengakibatkan polusi adalah energi ...
A. Pasang surut
B. Panas bumi
C. Matahari
D. Nuklir
E. Angin

Energi dan Perubahannya_SMK Muhammadiyah 3 Weleri

5. Energi panas bumi disebut juga energi ...
A. Nontermal
B. Geotermal
C. Eksotermal
D. Indotermal
E. Isotermal

Energi dan Perubahannya_SMK Muhammadiyah 3 Weleri

PROYEK PEMBUATAN PEMBANGKIT LISTRIK SEDERHANA

A. Pemanfaatan Energi Alternatif dalam Kehidupan Sehari-hari
1. Pembangkit Listrik Tenaga Matahari
Pembangkit listrik tenaga matahari merupakan salah satu bentuk penggunaan sumber
energi alternatif. Sebuah alat bernama panel surya digunakan pada pembangkit listrik
tenaga matahari untuk mengubah panas matahari menjadi energi listrik. Panel surya terbuat
dari bahan semikonduktor yang dapat menghasilkan listrik apabila diberi energi panas.
Saat partikel elementer sinar matahari menabrak bahan semikonduktor, elektron
bebas akan terlepas, kemudian mengalir membentuk aliran listrik. Saat ini banyak yang
mulai beralih menggunakan tenaga matahari. Sebab, jumlahnya tidak terbatas dan juga
tidak perlu dibeli.
Indonesia juga telah mulai menggunakan tenaga matahari untuk membangkitkan
listrik, salah satunya Pembangkit Listrik Tenaga Surya Badak 4 MW di Bontang,
Kalimantan Timur. Selain digunakan sebagai pembangkit listrik dalam jumlah besar,
energi matahari juga dimanfaatkan dalam berbagai alat elektronik, contohnya power bank
tenaga matahari, mobil tenaga matahari, dan juga ponsel pintar bertenaga matahari. Ketiga
alat elektronik tersebut dilengkapi panel surya untuk mengkonversi tenaga matahari
menjadi listrik agar dapat menyalakan perangkat.
2. Pembangkit Listrik Tenaga Angin
Energi alternatif lainnya, yaitu pembangkit listrik tenaga angin bisa membangkitkan
listrik melalui pemanfaatan kincir angin. Embusan angin yang memutar kincir kemudian
memutar generator, pada akhirnya dapat menghasilkan listrik dalam jumlah besar.
Perlu diketahui, pembangkit listrik tenaga angin adalah sumber energi alternatif yang
paling bersih. Sebab, sumber energi tersebut tidak menghasilkan polusi maupun emisi.
Selain itu, pembangkit listrik tenaga angin juga sama sekali tidak menghasilkan emisi gas
beracun. Berbeda halnya dengan panel surya yang bahannya dapat menjadi racun saat
dibuang, kincir angin tidak memiliki kandungan bahaya racun sama sekali. Selain itu,
kincir angin juga terbukti ramah lingkungan karena tidak merusak ekosistem maupun
keberlangsungan hidup hewan serta tumbuhan di sekitarnya.
3. Pembangkit Listrik Tenaga Hidrotermal
Tenaga hidrotermal merupakan tenaga panas dalam bumi yang keluar lewat celah
batuan seperti kawah. Panas bumi yang keluar secara alami terbukti jauh lebih efisien

Energi dan Perubahannya_SMK Muhammadiyah 3 Weleri

untuk memutar turbin generator listrik. Di Indonesia, PLTU Kamojang yang terletak di
Kabupaten Bandung, Jawa Barat jadi salah satu contoh pembangkit listrik hidrotermal.
4. Pembangkit Listrik Tenaga Air

Sifat air yang selalu mengalir dari tempat tinggi ke tempat rendah dapat digunakan
untuk memutar turbin generator dan menghasilkan listrik. Biasanya, air sungai dibendung
secara besar-besaran yang kemudian dilepaskan dengan debit tertentu guna menghasilkan
listrik.

Pembangkit listrik tenaga air memang bisa menghasilkan listrik sangat besar secara
terus-menerus, namun adanya bendungan dan bilah turbin dapat membunuh hewan yang
tinggal di sungai, misalnya ikan dan berang-berang. Akibatnya, pembangkit listrik tenaga
air harus terus dikembangkan agar tidak mengganggu ekosistem air. Selain sungai yang
dibendung, pembangkit listrik air juga dapat menggunakan pasang surut air laut sebagai
pemutar turbin generator listrik.
5. Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir

Pembangkit listrik tenaga nuklir bisa didapatkan dari reaksi fisi beruntun zat yang
menghasilkan lonjakan energi. Meskipun pengembangannya berbahaya karena
mengemisikan zat radioaktif, tenaga nuklir merupakan sumber energi alternatif yang
menghasilkan kapasitas listrik paling besar dari sumber energi alternatif lainnya.

B. Petunjuk Pelaksanaan Proyek
1. Buatlah kelompok yang terdiri dari maksimal 6 orang
2. Carilah informasi tentang pembuatan pembuatan Pembangkit listrik sederhana dari buku
bacaan maupun dari internet.
Misalnya pada link berikut:
https://youtu.be/uSAvH10Tlvw
https://youtu.be/rkOh3I1Kh6Q
https://youtu.be/LFqHTlhoHv8
3. Bersama kelompok kalian rencanakan produk yang akan dibuat dan jadwal pembuatan
(maksimal seminggu)
4. Foto/ videokan kegiatan proyek sebagai bahan laporan
5. Laporkan hasil kegiatan proyek

Energi dan Perubahannya_SMK Muhammadiyah 3 Weleri

C. Format laporan proyek
A. Judul
B. Tujuan
C. Alat dan bahan
D. Cara Kerja

E. Data hasil percobaan
F. Pembahaan
G. Kesimpulan

Energi dan Perubahannya_SMK Muhammadiyah 3 Weleri

LAMPIRAN 2

A. Asesmen Non-kognitif

Informasi apa saja yang ingin digali? Pertanyaan kunci yang ingin ditanyakan

Kesejahteraan psikologis dan sosial Apa yang sedang kamu rasakan saat ini?
emosi siswa

Gaya belajar, karakter, serta minat siswa Bagaimanakah metode belajar yang paling efektif yang
kalian gunakan?

Mengetahui aktivitas selama belajar di Bagaimana perasaanmu saat belajar di rumah? Apa hal
rumah yang paling menyenangkan dan tidak menyenangkan
ketika belajar di rumah?

Langkah-langkah apa saja yang akan Alat bantu apa yang dibutuhkan?
dilakukan?

Persiapan Menyiapkan alat bantu berupa kuis di Microsoft Forms

Pelaksanaan Siswa mengekspresikan perasaannya selama belajar di
rumah serta menjelaskan aktivitasnya

Tindak Lanjut Identifikasi siswa dengan ekspresi emosi negatif dan
ajak berdiskusi empat mata Menentukan tindak lanjut
dan mengomunikasikan dengan siswa serta orang tua
bila diperlukan Ulangi pelaksanaan asesmen non-
kognitif pada awal pembelajaran

Energi dan Perubahannya_SMK Muhammadiyah 3 Weleri

B. Asesmen Sumatif

ENERGI DAN PERUBAHANNYA

Pilihlah salah satu jawaban yang paling tepat!
1. Hukum Kekekalan energi menyatakan bahwa ….

A. Energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan
B. Energi tidak dapat diciptakan dan dapat dimusnahkan
C. Energi dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan
D. Energi dapat diciptakan dan dapat dimusnahkan
E. Energi tidak ada
2. Besar energi potensial pada benda bergantung pada ....
A. Massa dan ketinggian
B. Massa dan kecepatan
C. Kecepatan dan waktu
D. Kecepatan dan ketinggian
E. Percepatan grafitasi dan waktu
3. Benda yang bergerak dengan kecepatan tertentu memiliki energi kinetik yang besarnya ….
A. sebanding dengan kecepatan
B. sebanding dengan percepatan
C. sebanding dengan kecepatan kuadrat
D. berbanding terbalik dengan kecepatan
E. berbanding terbalik dengan percepatan
4. Toni mendorong sepedanya menaiki suatu bukit. Toni mendapatkan energi untuk mendorong
sepedanya tersebut dari ….

A. Tanah yang diinjaknya
B. Makanan yang dia makan
C. Sepeda yang didorongnya
D. Tangan yang mendorong
E. Hasil latihan yang dia lakukan sebelumnya

Energi dan Perubahannya_SMK Muhammadiyah 3 Weleri

5. Sebuah benda bermassa 2 kg bergerak lurus dengan kecepatan 10 m/s , maka energi kinetik
benda adalah ....
A. 20 Joule
B. 100 Joule
C. 200 Joule
D. 220 Joule
E. 300 Joule

6. Sebuah benda bermassa 80 kg berada pada ketinggian 1,5 m, jika g = 10 m/s2 maka energi
potensial benda adalah ....
A. 300 Joule
B. 400 Joule
C. 800 Joule
D. 1000 Joule
E. 1200 Joule

7. Energi mekanik yang dimiliki benda besarnya ....
A. Lebih keci dari energi kinetiknya
B. Lebih kecil dari energi potensialnya
C. Sama dengan jumlah energi kinetik dan energi potensialnya
D. Sama dengan selisih energi kinetik dan energi potensialnya
E. Lebih besar dari energi kinetiknya saat bergerak di permukaan tanah

8. Energi listrik yang dihasilkan oleh batu baterai berasal dari ….
A. Energi kimia
B. Energi panas
C. Energi kinetik
D. Energi potensial
E. Energi mekanik

9. Mixer digunakan pada proses pembuatan kue. Alat ini mengubah energi listrik menjadi ...
A. Energi kimia
B. Energi panas
C. Energi kinetik
D. Energi potensial
E. Energi mekanik

10. Energi listrik yang dihasilkan panel surya berasal dari ….
A. Energi panas

Energi dan Perubahannya_SMK Muhammadiyah 3 Weleri

B. Energi kinetik
C. Energi awan
D. Energi panas bumi
E. Energi cahaya matahari
11. Benda bermassa 10 kg bergerak diatas permukaan yang datar dan licin tanpa geya gesek, jika
benda di dorong dengan gaya100 N yang membentuk sudut 60° terhadap arah horisontal.
Besar usaha jika perpindahan benda sejauh 5 m adalah … .
A. 100 J
B. 150 J
C. 200 J
D. 250 J
E. 500 J
12. Balok bermassa 10 kg berada di atas lantai licin seperti gambar. Balok ditarik dengan gaya
F=25 N membentuk sudut 37° (cos 37o = 0,8) terhadap arah horizontal. Setelah berpindah ke
kanan 2 m besar usaha oleh gaya F sebesar ....
A. 30 J
B. 40 J
C. 50 J
D. 100 J
E. 200 J
13. Benda yang bermassa 700 gram dilempar ke atas hingga mencapai ketinggian 9 m. Perubahan
energi potensial benda ketika berada pada ketinggian 5 m sampai 9 m adalah … .
(g = 10 m/s²)
A. 28 J
B. 35 J
C. 42 J
D. 54 J
E. 63 J
14. Sebuah balok bermassa 4 kg bergerak dengan kecepatan awal 10 m/s di atas lantai yang kasar.
Karena kekasaran lantai tersebut, kecepatan balok bisa turun menjadi 5 m/s setelah menempuh
jarak tertentu. Perubahan energi kinetik balok sebesar ....
A. Turun 50 J
B. Naik 50 J
C. Turun 150 J

Energi dan Perubahannya_SMK Muhammadiyah 3 Weleri

D. Naik 150 J
E. Turun 250 J
15. Sebuah pemanas air menghasilkan energi sebesar 7,5 kJ dalam waktu 5 menit, maka daya alat
pemanas air tersebut adalah ....
A. 75 Watt
B. 50 Watt
C. 40 Watt
D. 30 Watt
E. 25 Watt
16. Sumber energi yang tidak dapat diperbaharui adalah ...
A. Minyak bumi, air, angin
B. Batu bara, gas alam, matahari
C. Minyak bumi, batu bara, gas alam
D. Batu bara, panas bumi, minyak bumi
E. Minyak bumi, panas bumi, matahari
17. Sumber energi yang dapat diperbaharui adalah ….
A. Matahari, air, angin
B. Matahari, gas alam, angin
C. Matahari, batu bara, gas alam
D. Matahari, panas bumi, minyak bumi
E. Minyak bumi , panas bumi, energi pasang surut
18. Gambar berikut dapat mengubah energi radiasi sinar matahari menjadi energi ...

A. Gerak
B. Kimia
C. Panas
D. Listrik
E. Bunyi

Energi dan Perubahannya_SMK Muhammadiyah 3 Weleri

19. Sumber energi alternatif yang murah dan tidak mengakibatkan polusi adalah energi ...
A. Pasang surut
B. Panas bumi
C. Matahari
D. Nuklir
E. Angin

20. Energi panas bumi disebut juga energi ...
A. Nontermal
B. Geotermal
C. Eksotermal
D. Indotermal
E. Isotermal

Energi dan Perubahannya_SMK Muhammadiyah 3 Weleri