MATERI & ENERGI 

A.    Materi

Materi adalah objek atau bahan yang membutuhkan sebuah ruang, yang jumlahnya diukur dengan suatu sifat yang disebut massa. Secara umum materi dapat  didefinisikan sebagai sesuatu yang memiliki massa dan menempati volume.

1.        Wujud Materi

Wujud materi ada tiga macam, yaitu: padat, cair, dan gas.

a.     Zat padat
Zat padat adalah zat atau benda yang memiliki bentuk dan volume yang tetap. Contohnya; kelereng, balok kayu, batu, genteng, tiang besi, tembok, dan lain-lain.
b.    Zat Cair
Zat cair adalah zat atau benda yang memiliki volume yang tetap tetapi bentuknya berubah-ubah sesuai dengan tempat (wadahnya). Contoh: bensin dalam botol, teh dalam gelas, air minum dalam ceret, dan lain-lain.
c.     Zat Gas
Zat gas adalah zat atau benda yang memiliki volume dan bentuk yang selalu berubah-ubah sesuai dengan tempat (wadahnya). Contoh: gas dalam balon, ban sepeda dan ban motor, gelas kosong, botol kosong, dan lain-lain.

2.      Massa dan Berat

Massa pada suatu benda menyatakan jumlah materi yang ada pada benda tersebut. Berat menyatakan sebuah gaya gravitasi bumi terhadap benda itu dan bergantung pada letak benda dari pusat bumi. Massa dan berat sebenarnya juga tidak identik tetapi sering dikatakan sama karena dua benda yang massanya sama bila ditimbang di tempat yang sama maka beratnya akan sama.

Dalam ilmu fisika, berat dari suatu benda adalah senuah gaya yang disebabkan oleh sebuah gravitasi berkaitan dengan massa benda tersebut. Massa benda adalah tetap di mana-mana, namun berat sebuah benda akan berubah-ubah sesuai dengan besarnya percepatan gravitasi di tempat tersebut.

Berat dihitung dengan mengalikan massa sebuah benda dengan sebuah percepatan gravitasi di mana benda tersebut berada. Berat sebuah benda di bumi akan berbeda dengan beratnya di bulan. Sebuah benda bermassa 10 kilogram, akan tetap mempunyai massa 10 kilogram di bumi maupun di bulan, namun di bumi benda tersebut akan mempunyai berat 98 Newton, sedangkan di bulan, benda tersebut akan mempunyai berat 16,3 Newton.

3.        Klasifikasi Materi

Suatu bahan dapat bersifat serba sama (homogen) atau serba aneka (heterogen). Suatu benda yang seluruh bagiannya memiliki sifat-sifat yang sama disebut bahan homogen. Perhatikan larutan gula dalam air. semua bagian akan kita amati suatu cairan yang agak kekuningan dan bila pada setiap bagian kita ambil untuk dicicipi, terasa manis. Jadi, larutan gula ini bersifat homogen. Larutan memang merupakan campuran yang serba sama, sedangkan tanah dan campuran minyak dengan air merupakan campuran heterogen.

Termasuk campuran apakah udara?

Suatu bahan yang tersusun dari dua atau lebih zat-zat yang sifatnya berbeda disebut campuran. Komposisi campuran tidak tetap, melainkan bervariasi. Oleh sebab itu, akan kita kenal campuran homogen dan campuran heterogen.

Zat-zat yang ditemukan di alam jarang sekali dalam keadaan mumi. Pada umumnya, ditemukan campuran heterogen. Lihat batu kapur, granit, batu pualam yang ditemukan, akan tampak jelas heterogenitas sifat-sifatnya. Setiap materi yang homogen dan susunan kimianya tetap disebut zat atau substansi. Setiap zat memiliki sifat fisika dan sifat kimia tertentu. Dikenal dua macam zat, yakni unsur dan senyawa.

Materi diklasifikasikan menjadi dua macam yaitu:

a. Zat Murni

1) Unsur
Unsur adalah zat-zat yang tidak dapat diuraikan oleh perubahan kimia sederhana menjadi dua zat atau lebih. Unsur merupakan zat tunggal yang paling sederhana.

2) Senyawa
 Senyawa adalah zat yang dapat diuraikan lagi menjadi dua zat atau lebih yang sifatnya berlainan oleh perubahan kimia sederhana. Senyawa merupakan zat tunggal yang terbentuk dari gabungan dua unsur atau lebih melalui reaksi kimia dengan perbandingan tertentu dan tetap.

3) Zat Campuran
Zat campuran adalah suatu bahan yang tersusun dari dua atau lebih zat-zat yang sifatnya berbeda. Zat campuran dibagi menjadi dua yaitu homogen dan heterogen. Zat homogen apabila dicampurkan akan menyatu dan tidak terlihat bedanya, sedangkan zat heterogen apabila dicampurkan masih bisa terlihat dengan jelas zat satu dengan zat yang lain.

4) Atom dan Molekul

Menurut Demokritos, semu materi terdiri atas partikel-partikel yang amat kecil yang disebut atom dan atom ini bersifat discontinue (tidak dapat dibagi lagi).z
Sedangkan menurut Aristoteles, atom itu bersifat continue (dapat dibagi lagi). Kemudian pada masa Robert Boyle (abad XVII), para ahli fisika mengemukakan bahwa partikel terkecil zat disebut molekul.

Teori atom menurut John Dalton:

a)      Tiap-tiap unsur terdiri dari partikel-partikel kecil yang disebut atom. Atom tidak dapat dibagi-bagi.
b)      Atom-atom unsur yang sama sifatnya sama, sedangkan atom-atom unsur yang berbeda, sifatnya juga berbeda.
c)      Atom tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan.
d)      Reaksi kimia terjdi karena penggabungan atau pemisahan atom-atom.
e)      Senyawa ialah hasil reaksi atom-atom penyusunnya.

B.     Energi

Energi adalah sesuatu yang dapat memindahkan materi dari suatu tempat ke tempat lain. Tanpa energi, dunia ini akan diam atau beku. Dalam kehidupan manusia selalu terjadi kegiatan. untuk kegiatan otak dan otot diperlukan energi. Nergi itu diperoleh melalui oksidasi (pembakaran) zat makanan yang masukdalm tubuh berupa kanan. Kegiatan manusia lainnya dalm memproduksi barang, transportasi dan lainnya membutuhkan energi yang diperoleh dari bahan sumber energi atau sering disebut sumber daya alam (natural resources).

Sumber daya alam itu dibedakan menjadi dua kelompok yaitu : 

(1) Sumber daya alam yang dapat diperbaharui (renewable) atau hampir tidak dapat habis, misalnya :kayu bakar, sinar matahari, angin dan sebagainya.

 (2) Sumber daya alam yang tidak dapat diperbaharui (unrenewable) atau habis, misalnya: minyak bumi atau batu bara.

Energi dapat berbentuk panas, gerak, cahaya, tenaga kimia, tenaga atom, dan sebagainya. Disamping itu energi juga dapat berubah-ubah.

1.      Energi Mekanik
Energi mekanik dapat dibedakan atas dua pengertian yaitu energipotensial dan energi kinetik. Jumlah kedua energi itu dinamakan energi mekanik. Setiap bendamempunyai berat maka baik dalam keadaan diam atau bergerak setiap benda mempunyai energi. Misalnya energi yang tersimpan dalam air yang dibendung pada suatu bendung brsifat tidak aktif dan disebut energi potensial (energi tempat). Bila waduk dibuka maka air mengalir dengan jelas, energi air enjadi aktif, mengalirnya air ini dengan energi kinetik(energi gerak).

Air waduk pada contoh diatas juga memiliki energi potensial, karena letaknya. Makin tinggi letak air waduk terhadap permukaan air laut makin besar energi potensialnya. Secara matematis kenyataan itu dapat dirumuskan:

E_potensial             = mgh
m                      = massa benda
g                       = gravitasi bumi
h                       = ketinggian
sedangkan besarnya energi kinetik dapat dirumuskan:
E_kinetik                   =  mV²
V                      = kecepatan gerak benda
m                      = massa benda

2.        Energi Panas

Energi panas sering disebut sebagai kalor. Pemberian panas kepada suatu benda dapat menyebabkan kenaikan suhu benda itu aataupun bahkan kadang-kadang dapat menyebabkan perubahan bentuk, perubhan ukuran, atau perubahan volume benda itu.
Ketika merebus air berarti energi panas diberikan kepada air, yang berasal dari energi yang tersimpan di dalam bahan bakar kayu atau minyak tanah sehingga suhu air naik. Jika pemberian energi panas diteruskan sampai suhu air mencapai titik didihnya, maka air akan menguap dan berubah bentuk menjadi uap air.

3.      Energi Magnetik

Energi magnetik dapat dipahami dengan mengamati gejala yang timbul pada waktu dua batang magnet yang kutub-kutubnya saling didekatkan satu dengan yang lain. Kutub magnet ada dua macam, kutub magnet positif dan kutub magnet negatif.

Kedua kutub magnet itu, memiliki kemampuan untuk saling melakukan gerakan. Kemampuan itu adalah energi yang tersimpan didalam magnet, dan energi inilah disebut sebagai energi magnetik. Makin besar energi magnetik yang dimiliki oleh suatu magnet, makin besar pula gaya yang ditimbulkan oleh magnet itu.

4.      Energi Listrik

Energi listrik ditimbulkan dengan melakukan bermacam-macam cara. Misalnya:
a.       Dengan sungai atau air terjun yang memiliki energi kinetik
b.      Dengan energi angin yang dipakai untuk menggerakkan kincir angin
c.       Dengan menggunakan accu (energi kimia)
d.      Dengan menggunakan tenaga uap yang dapat memutar generator listrik
e.       Dengan menggunakan tenaga diesel
f.        Dengan menggunakan tenaga nuklir
Energi kinetik dapat digunakan sebagai penerangan lampu di rumah-rumah, untuk menggerakkan mesin, untuk proses penyepuhan.

5.      Energi Kimia

Energi kimia adalah energi yang diperoleh melalui suatu proses kimia. Energi yang dimiliki manusia dapat diperoleh dari makanan yang dimakan melalui proses kimia.

6.      Energi Bunyi

Bunyi dapat juga diartikan getaran, sehingga energi bunyi berarti juga getaran. Getaran selaras mempunyai energi dua macam yaitu energi potensial dan energi kinetik. Benda yang jatuh di suatu lantai, energi kinetiknya berubah menjadi energi panas dan energi getaran. Energi getaran tersebut menimbulkan getaran pada lantai yang menimbukan bunyi.

7.      Energi Nuklir

Energi nuklir didapatkan apabila suatu atom pecah menjadi atom yang lain dan pecahannya itu disertai dengan pembebasan energi. Satu-satunya sumber energi nuklir yang sangat besar adalah Uranium.

Apabila energi nuklir tidak dikendalikan dengan baik penggunaannya, maka energi nuklir itu akan dapat membinasakan manusia seperti yang terjadi di Perang Dunia kedua. Seperti di kota Hiroshima dan Nagasaki yang telah di bom atom Amerika Serikat.
Contoh penggunaan energi nuklir dintaranya pada kapal bertenaga nuklir, lokomotif bertenaga nuklir, pesawat terbang bertenaga nuklir, pembangkit listrik bertenaga nuklir, dan lainsebagainya.

8.       Energi Cahaya

Sumber energi cahaya bisa kita dapatkan dari sinar matahari dan sinar laser. Sinar matahari banyak dimanfaatkan oleh makhluk hidup. misalnya digunakan oleh tumbuhan dalam proses fotosintesis,dan  pembangkit listrik bertenaga surya.

Pemanfaatan sinar laser dalam bidang industri yaitu pembuatan senjata laser yang dapat menembus baja yang tebalnya 2 cm . Sedangkan dalam bidang kesehatan dapat digunakan untuk memusnahkan penyakit-penyakit. Teknik ini biasa disebut dengan akupuntur laser yang memiliki keuntungan berupa waktu yang lebih singkat dalam pengobatan jika dibandingkan dengan akupuntur biasa. Dalam dunia kedokteran sinar laserpun dapat dimanfaatkan untuk pembedahan.

9.       Energi Matahari

Energi matahari adalah energi yang paling besar. Matahari memancarkan energinya dalam bentuk gelombang-gelombang radiasi. Energi yang dipancarkan ini besarnya tidak kurang dari 3,8 x 10³³ energi tiap detik.

Manfaat energi matahari:
a.       Pemakaian satelit buatan (Satelit Palapa);
b.      Dipergunakan untuk kompor matahari;
c.       Proses Fotosintesis pada tumbuhan hijau;
d.      Penyulingan air;
e.       Dan lain-lain.

 Kesimpulan
Materi adalah setiap objek atau bahan yang membutuhkan ruang, yang jumlahnya diukur oleh suatu
sifat yang disebut massa. Energi adalah  sesuatu yang dapat memindahkan materi dari suatu tempat ke
tempat lain. Materi diklasifikasikan menjadi dua yaitu unsur, senyawa, dan campuran. Sedangkan
energi terdiri dari energi mekanik, energi panas, energi magnetik, energi listrik, energi kimia, energi
bunyi, energi nuklir, energi cahaya dan energi matahari.
Materi dan energi tidak dapat dipisahkan dalam kehidupan makhluk hidup, sehingga kita sebagai
manusia yang mempunyai akal, harus menjaga kelestarian lingkungan.

REFERENSI

1.REFERENSI TEKS

https://tebingcakrawala.blogspot.com/2018/11/makalah-ilmu-alamiah-dasar-materi-energi.html

2.REFERENSI GAMBAR

https://tebingcakrawala.blogspot.com/2018/11/makalah-ilmu-alamiah-dasar-materi-energi.html

https://www.google.com/search?q=energi+cahaya&tbm=isch&ved=2ahUKEwiovL7GzMnsAhWSLSsKHcnjC7kQ2-cCegQIABAA&oq=energi+cahaya&gs_l