Sistem, Lingkungan, & Energi ǀ Pengertian, Contoh Kasus, Hubungan Sistem & Lingkungan

Pada bab energi, kita perlu memahami perbedaan antara istilah sistem, lingkungan, dan hubungan keduanya. Istilah ini akan sering muncul sebagai sebuah cara untuk memudahkan kita menggambarkan fenomena yang terjadi. Sebagai contohnya es yang mencair. Manakah yang merupakan lingkungan? dan manakah yang sistem?

Berbagai persoalan kehidupan nyata itu lebih rumit, jika harus dipecahkan dengan hukum Newton saja. Terkadang, benda bergerak dengan percepatan dan gaya yang tidak konstan. Kita tidak dapat menggunakan persamaan yang telah kita peroleh pada bab kinematika sebelumnya.

Kita akan menggunakan pendekatan baru. Pendekatan tersebut adalah pendekatan energi. Kita dapat memecahkan masalah dinamika sistem mekanis tanpa menggunakan hukum Newton. Konsep energi tersebut diantaranya adalah hukum kekekalan energi.

Saat mendengar kata energi kita akan fokus pada bahan bakar, listrik, atau makanan. Energi memiliki makna yang lebih luas dari itu. Setiap proses fisis selalu melibatkan energi. Memang sulit mendefinisikan energi. Ia hadir dalam berbagai bentuk dan bersifat abstrak.

Energi tidak seperti posisi, kecepatan, atau percepatan yang konkret. Walaupun, kita juga memiliki pengalaman dengan energi seperti mati lampu. Tetapi, mati lampu tidak mewakili contoh pengalaman energi keseluruhan. Energi sendiri adalah kemampuan untuk melakukan usaha (work).

SISTEM DAN LINGKUNGAN

Identifikasi sistem adalah langkah pertama untuk melakukan pendekatan energi. Kita akan mengenal istilah sistem dan lingkungan yang mungkin sedikit berbeda dengan maknanya secara umum.

Sistem (system) adalah komponen, elemen, objek atau sekumpulannya yang kita jadikan pusat perhatian. Sistem dapat berupa sebuah benda (partikel tunggal), kumpulan benda, daerah (luasan) tertentu, benda yang berubah bentuk atau ukuran.

Lingkungan (environments) adalah ruang yang mengelilingi sistem. Lingkungan dan sistem memiliki batas sistem (system boundary). Batasan ini tidak harus suatu permukaan yang nyata tetapi dapat berupa sebuah permukaan imajiner. Kita hanya perlu tahu komponen mana yang sistem atau komponen yang menjadi pusat perhatian.

Sebuah bandul massa ditarik menggunakan tali melalui sebuah katrol. Kita dapat mengidentifikasi bahwa tali dan bandul massa adalah sistem. Gaya gravitasi, gaya tarik, gaya gesek, gaya normal, gaya katrol pada benang termasuk pengaruh dari lingkungan.

Jika gaya sudah berada pada benang dan terhubung ke massa maka gaya yang dikerjakan benang pada massa adalah sudah masuk sistem. Ia tidak termasuk dalam pengaruh lingkungan. Kita menyadari bahwa sistem dapat dipengaruhi lingkungan. Hal ini akan bersinggungan dengan usaha (work).



Baca selanjutnya : Usaha dengan Gaya Konstan ǀ Pengertian Usaha, Persamaan, W Positif & W Negatif


Kesimpulannya sistem adalah area yang menjadi fokus, sedangkan lingkungan adalah faktor luar. Contoh kasus yang menggambarkan hubungan keduanya adalah proses transfer energi ataupun isolasi energi.

Share this post