bab 6

Tenaga

Tenaga (energy) didefinisikan sebagai keupayaan untuk melakukan kerja (ability to do work).

Sebagai contoh, tenaga diperlukan untuk berlari, memanjat pokok, menyalakan mentol, menunggang basikal, dan mendayung sampan.

Semua hidupan (living things) memerlukan tenaga bagi melakukan aktiviti harian mereka.

Manusia dan haiwan mendapatkan tenaga daripada makanan yang diperolehi daripada tumbuh-tumbuhan atau haiwan-haiwan lain.

Tumbuhan mendapatkan tenaga daripada makanan yang dihasilkan semasa proses fotosintesis (photosynthesis).

Tenaga diukur dalam unit Joule (J).

Tenaga didapati dalam pelbagai bentuk:

1. Tenaga kinetik (kinetic energy).
2. Tenaga keupayaan (potential energy).
3. Tenaga Haba (heat energy).
4. Tenaga cahaya (light energy).
5. Tenaga bunyi (sound energy).
6. Tenaga kimia (chemical energy).
7. Tenaga elektrik (electrical energy).
8. Tenaga nuklear (nuclear energy).
9. Tenaga mekanikal (mechanical energy).

lg2

Tenaga Kinetik

Tenaga kinetik (kinetic ebergy) adalah tenaga yang dimiliki (possessed) oleh jasad yang bergerak (moving body).

Tenaga kinetik sesuatu objek adalah bergantung kepada jisim (mass) dan halaju (velocity).

Tenaga kinetik akan meningkat (increase) jika:

1. Jisim sesuatu objek itu bertambah.
2. Halaju sesuatu objek itu meningkat

Tenaga kinetik bagi sesuatu objek pegun (stationary) adalah sifar (zero).

Contoh-contoh bagi jasad dengan tenaga kinetik:

• Sistem aliran.
• Gerakan jarum jam.
• Angin.
• Guli yang bergolek.
• Kipas yang berputar.
• Kenderaan yang bergerak.

Kegunaan tenaga kinetik

1. Angin adalah berguna untuk mengubah gerakan/layar sesebuah kincir angin (windmill).
2. Air yang mengalir boleh digunakan untuk mengangkut kayu balak (timber logs) di dalam industri pembalakan (timber industry).
3. Jarum jam yang bergerak dengan setiap tandaan (saat/minit/jam) membolehkan kita untuk mengetahui masa/waktu pada bila-bila masa sahaja.
4. Air sungai yang mengalir deras (swift flowing) boleh digunakan untuk menjana kuasa elektrik (generate electrical power).
   
   
   

Berlari - Salah satu contoh tenaga kinetik.

Tenaga Keupayaan

Tenaga keupayaan (potential energy) adalah tenaga yang tersimpan di dalam badan/jasad kerana kedudukannya (tenaga keupayaan graviti) atau keadaan fizikalnya (tenaga keupayaan elastik).

Tenaga keupayaan sesuatu objek bergantung kepada:

1. Jisim (mass) objek.
2. Jarak (distance) objek dari permukaan bumi.
3. Kuasa tarikan graviti (power of the gravitational) ke atas objek itu.

Tenaga keupayaan graviti sesuatu objek meningkat jika:

• Jisim objek bertambah.
• Semakin tinggi jarak objek dari permukaan tanah.
• Daya tarikan graviti pada objek bertambah.

Tenaga keupayaan graviti sesuatu objek yang berada betul-betul di atas permukaan Bumi adalah sifar (zero).

Sesuatu objek yang sedang jatuh boleh mendapat tenaga kinetik (kinetic energy) dan kehilangan tenaga keupayaan.

Sebaliknya, sesuatu objek yang dilemparkan ke atas boleh mendapat tenaga keupayaan dan kehilangan tenaga kinetik.

Contoh-contoh objek yang mempunyai tenaga keupayaan graviti:

• Buah kelapa yang tergantung di atas pokok.
• Seorang penyelam/penerjun berdiri di atas papan anjal.
• Buku-buku yang terletal di atas rak dinding.
• Kipas yang tergantung pada siling (ceiling).

Kegunaan tenaga keupayaan graviti (gravitational potential energy):

• Seorang penyelam/penerjun boleh terjun menjunam ke dalam air dari papan menyelam/anjal.
• Kanak-kanak boleh meluncur dengan mudah menuruni papan gelongsor.
• Air di empangan boleh digunakan untuk menjana tenaga elektrik di stesen hidroelektrik.

Penerjun di papan anjal ini memiliki tenaga keupayaan kerana
kedudukannya yang tinggi dari permukaan bumi.

Tenaga keupayaan elastik (elastic potential energy) hanya wujud dalam bahan-bahan yang kenyal sahaja, seperti spring atau getah.

Contoh-contoh objek yang mempunyai tenaga keupayaan elastik:

• Segulung spring kereta mainan.
• Gelang/gelung getah yang diregangkan.
• Spring yang dimampatkan.

Kegunaan tenaga keupayaan elastik:

• Tenaga keupayaan yang tersimpan di dalam spring sebuah kereta mainan boleh membuatkan kereta tersebut bergerak.
• Spring digunakan untuk menggoncang/menghayun buaian (cradle). Spring yang diregangkan dan dimampatkan boleh menghasilkan pergerakan yang berterusan (continous).
• Gelung getah (rubber band) yang diregangkan boleh mengikat barangan dengan ketat.
• Tali getah lastik (catapult) boleh melontarkan batu apabila ditarik dan dilepaskan.
• Anak panah bergerak ke arah sasarannya apabila dilepaskan dari busur pemanah (the archer's bow).

Contoh tenaga keupayaan elastik yang terdapat di dalam spring kereta.

Tenaga Haba

Tenaga haba (heat energy) adalah tenaga yang tersimpan di dalam objek panas (hot object).

Tenaga haba sesuatu badan/jasad adalah bergantung kepada suhu (temperature) dan isipadu (volume) badan/jasad tersebut.

Tenaga haba mengalir dari kawasan panas ke kawasan sejuk oleh konduksi (conduction), perolakan (convection) dan sinaran/radiasi (radiation).

Kulit manusia memantau haba melalui reseptor deria panas (hot sensory receptor).

Contoh-contoh sumber tenaga haba:

• Api.
• Matahari.
• Kolam air panas.
• Air yang mendidih.
• Pemanas elektrik.
• Badan manusia dan haiwan.

Kegunaan tenaga haba:

• Haba daripada pembakaran bahan api digunakan untuk menukarkan air (water) kepada stim (steam). Stim tersebut kemudiannya digunakan untuk mengendalikan (operate) enjin stim.
• Untuk memanaskan air dan memasak makanan.
• Untuk membuat unggun api (bonfire) bagi memanaskan badan.
• Untuk menghasilkan garam melalui proses penyejatan (evaporation) air laut di bawah matahari.
• Untuk mengeringkan pakaian yang basah.

lg2

Tenaga Cahaya

Tenaga cahaya (light energy) adalah tenaga yang dihasilkan oleh objek yang memancarkan cahaya.

Tenaga cahaya boleh dikesan oleh mata (eye). Tanpa cahaya, mata tidak dapat melihat objek sekeliling.

Tenaga cahaya boleh bergerak didalam vakum (vacuum) dan didalam satu garis lurus dalam bentuk gelombang (in the form of waves).

Objek bercahaya (luminous object) merupakan suatu objek yang mengeluarkan tenaga cahayanya tersendiri (gives out its own light energy). Contohnya, bintang dan matahari.

Objek tidak bercahaya (non-luminous object) merupakan suatu objek yang tidak dapat menghasilkan tenaga cahaya sendiri tetapi ia hanya boleh memantulkan (reflect) cahaya. Contohnya, cermin (mirror) dan logam (metal).

Sumber-sumber tenaga cahaya:

• Matahari.
• Api.
• Kilat.
• Lampu / mentol.

Kegunaan tenaga cahaya:

• Membolehkan mata melihat dalam keadaan gelap (dark).
• Membolehkan tumbuh-tumbuhan hijau untuk menjalankan proses fotosintesis (photosynthesis).
• Membekalkan tenaga kepada sel-sel solar.
• Menayangkan filem.

Tenaga Bunyi

Tenaga bunyi (sound energy) tenaga yang dihasilkan oleh objek yang bergetar (vibrating object).

Sesuatu objek yang bergetar menghasilkan pergerakan yang berulang (recurring movement).

Apabila sesuatu objek bergetar, udara disekelilingnya juga turut bergetar.

Udara yang bergetar membentuk gelombang bunyi (sound waves).

Gelombang bunyi akan didengar oleh telinga manusia sebagai bunyi.

Tenaga bunyi boleh dipindahkan melalui medium seperti udara, air, dan pepejal. Ia tidak boleh dipindahkan/bergerak (travel) di dalam vakum (vacuum).

Contoh-contoh objek yang boleh menghasilkan tenaga bunyi:

• Wisel (whistle) yang ditiup.
• Dram/gendang (drum) yang dipukul.
• Gitar yang dipetik talinya (guitar string).
• Tali biola (violin string) yang digesek (scraped).
• Loceng (bell) yang dibunyikan.
• Siren kereta polis.

Posted by

Tenaga Kimia

Tenaga kimia (chemical energy) adalah tenaga yang tersimpan didalam bahan-bahan kimia.

Apabila sesuatu bahan mengalami tindak balas kimia (chemical reaction), tenaga kimia yang tersimpan akan dibebaskan dan ditukarkan kepada bentuk tenaga.

Tenaga kimia didapati pada bahan api (fuels) seperti petroleum, gas metana, lilin, arang batu dan kayu; makanan (food) seperti beras, daging, buah-buahan dan jagung; sel-sel elektrokimia (electrochemical cells) seperti bateri sel kering dan akumulator.

Semasa pembakaran (combustion), tenaga kimia yang tersimpan di dalam bahan api akan dibebaskan dalam bentuk haba dan cahaya (heat and light).

Dalam pengoksidaan makanan (oxidation of food), tenaga kimia yang tersimpan di dalam makanan akan ditukarkan kepada tenaga haba untuk memanaskan badan.

Apabila sesuatu sel kimia digunakan, tenaga kimia akan ditukarkan kepada tenaga cahaya, tenaga elektrik, tenaga haba, dan lain-lain.

Kegunaan tenaga kimia:

• Bahan api seperti kayu api dan gas asli dibakar untuk memasak makanan dan mendidihkan air.
• Bahan api seperti petroleum dibakar untuk menjalankan/mengendalikan motor/enjin.
• Makanan yang dioksidakan semasa respirasi sel akan menghasilkan tenaga haba untuk memanaskan badan serta mengawal suhu badan.
• Bateri digunakan untuk menyalakan mentol lampu.

Posted by

Tenaga Elektrik

Tenaga elektrik (electrical energy) ialah tenaga yang dihasilkan oleh aliran cas elektrik (flow of electric charges).

Tenaga elektrik dibekalkan dalam bentuk kuasa elektrik, yang kemudiannya ditukar kepada bentuk tenaga yang lain untuk melaksanakan kerja.

Contoh-contoh tenaga elektrik:

• Dinamo (dynamo).
• Bateri/sel kering.
• Sel solar.
• Penjana-kuasa elektrik.

Kegunaan tenaga elektrik dalam kehidupan seharian:

• Untuk menyalakan lampu.
• Untuk membolehkan kita menggunakan perkakas elektrik seperti periuk nasi, cerek elektrik, dan pengekstrak jus.
• Untuk memisah/mengasingkan air kepada hidrogen dan oksigen dalam proses elektrolisis air.
• Untuk mengendalikan motor dan enjin elektrik.

Posted by

Tenaga Nuklear

Tenaga nuklear (nuclear energy) adalah tenaga yang tersimpan dalam nukleus atom (nucleus of an atom).

Tenaga nuklear juga dikenali sebagai tenaga atom (atomic energy).

Contoh-contoh tindak-balas (reactions) yang menghasilkan tenaga nuklear:

1. Pembelahan nuklear (nuclear fission)
   Satu proses di mana atom yang besar dipecahkan kepada dua atau lebih atom yang lebih kecil dan ringan, yang mana tenaga juga dibebaskan.
   
   
2. Pelakuran nuklear (nuclear fusion)
   Satu proses di mana unsur-unsur (element) yang lebih kecil dan ringan bergabung dengan satu sama lain untuk membentuk elemen baru dan lebih besar. Tenaga juga dibebaskan semasa proses tersebut.

Kegunaan tenaga nuklear dalam kehidupan seharian:

• Untuk menjana tenaga bagi mengendalikan mesin dan kapal selam (submarines).
• Untuk menjana tenaga elektrik, seperti di stesen-stesen kuasa nuklear (nuclear power stations).
• Untuk menghasilkan senjata seperti bom atom (atomic bomb).
  

Posted by

Tenaga Mekanikal

Tenaga mekanikal (mechanical energy) dihasilkan apabila sesuatu mesin atau objek berubah kedudukannya.

Tenaga mekanikal juga dikenali sebagai tenaga gerakan (energy of motion).

Tenaga mekanikal terdiri daripada tenaga kinetik (kinetic energy) dan tenaga keupayaan (potential energy).

Contoh-contoh tenaga mekanikal:

• Sebiji bola yang dilontar ke udara/atas.
• Ayunan bandul ringkas (simple pendulum swinging)
• Pergerakan gergaji yang sedang digunakan.
• Menunggang basikal.

Kegunaan tenaga mekanikal:

• Menunggang basikal.
• Permainan yo yo.
• Permainan buaian.

Posted by

Tenaga Solar

Tenaga solar (solar energy) adalah tenaga yang dihasilkan semasa proses pelakuran nuklear (nuclear fusion) di dalam teras matahari (sun's core).

Hampir kesemua tenaga yang wujud adalah berasal daripada matahari.

Kegunaan tenaga solar:

• Untuk membolehkan sel-sel solar menjana tenaga elektrik.
• Untuk membolehkan tumbuh-tumbuhan hijau menjalankan proses fotosintesis (photosynthesis).
• Untuk membolehkan air menyejat (evaporate) dan kemudiannya membentuk awan.
• Untuk mengeringkan pakaian.