Energi potensial
Istilah energi potensial diperkenalkan oleh insinyur dan fisikawan Skotlandia abad ke-19 William Rankine. Ada beberapa jenis energi potensial, masing-masing terkait dengan jenis gaya yang berbeda. Ini adalah energi dengan posisi objek relatif terhadap objek lain. Pada artikel ini, mari kita pelajari apa itu energi potensial, definisi energi potensial beserta berbagai contoh dan jenisnya.
Apa itu Energi Potensial?
Seperti yang kita ketahui, suatu benda dapat menyimpan energi karena posisinya. Dalam kasus busur dan anak panah, saat busur ditarik, ia menyimpan sejumlah energi, yang bertanggung jawab atas energi kinetik yang diperolehnya saat dilepaskan.Demikian pula, dalam kasus pegas, ketika dipindahkan dari posisi kesetimbangannya, ia memperoleh sejumlah energi yang kita amati dalam bentuk tekanan yang kita rasakan di tangan kita saat merentangkannya. Kita dapat mendefinisikan energi potensial sebagai bentuk energi yang dihasilkan dari perubahan posisi atau keadaannya.
Setelah memahami pengertian energi potensial dan energi potensial, mari kita pelajari rumus, satuan, dan contoh energi potensial. Pada artikel ini, mari kita pelajari contoh energi potensial secara detail.
Rumus Energi Potensial
Rumus energi potensial bergantung pada gaya yang bekerja pada kedua benda. Untuk gaya gravitasi, rumusnya adalah:
- m adalah massa dalam kilogram
- g adalah percepatan gravitasi
- h adalah tinggi dalam meter
Satuan Energi Potensial
Energi potensial gravitasi memiliki satuan yang sama dengan energi kinetik: kg m^2 / s^2Catatan: Semua energi memiliki satuan yang sama kg m^2 / s^2, dan diukur dengan satuan Joule (J).
Anda mungkin ingin memeriksa tautan terkait berikut
- Energi Potensial Pegas
- Energi kinetik
- Perbedaan Antara Kinetik dan Energi Potensial
Jenis Energi Potensial
Energi potensial merupakan salah satu dari dua bentuk energi utama. Ada dua jenis utama energi potensial, dan mereka adalah:- Energi Potensial Gravitasi
- Energi Potensial Elastis
Energi Potensial Gravitasi
Energi potensial gravitasi suatu benda didefinisikan sebagai energi yang dimiliki oleh suatu benda yang naik ke ketinggian tertentu melawan gravitasi. Kita akan merumuskan energi gravitasi dengan contoh berikut.- Perhatikan sebuah benda bermassa = m.
- Ditempatkan pada ketinggian h dari tanah, seperti yang ditunjukkan pada gambar.
Usaha yang dilakukan benda = gaya × perpindahan.
Jadi,
Sesuai hukum kekekalan energi , karena usaha yang dilakukan pada benda sama dengan m×g×h, energi yang diperoleh benda = m×g×h, yang dalam hal ini adalah energi potensial E.
E benda yang diangkat setinggi h di atas tanah = m×g×h
Energi Potensial Elastis
Energi potensial elastis disimpan dalam benda yang dapat dikompresi atau diregangkan, seperti karet gelang, trampolin, dan tali bungee. Semakin besar suatu benda dapat meregang, semakin elastis energi potensialnya. Banyak benda yang dirancang khusus untuk menyimpan energi potensial elastis, seperti berikut ini:- Gelang karet bengkok yang menggerakkan pesawat mainan
- Busur pemanah yang membentang
- Papan penyelam yang bengkok sesaat sebelum penyelam masuk
- Pegas koil dari jam putar
Benda yang menyimpan energi potensial elastis biasanya memiliki batas elastis yang tinggi . Namun, semua benda elastis memiliki ambang beban yang dapat ditahannya. Ketika dideformasi melebihi batas elastis, objek tidak akan lagi kembali ke bentuk semula.
Energi potensial elastis dapat dihitung dengan menggunakan rumus berikut
- U adalah energi potensial elastis
- k adalah konstanta gaya pegas
- x adalah panjang bentangan tali dalam m
Contoh Energi Potensial
Batu yang duduk di tepi tebing memiliki energi potensial. Energi potensial akan diubah jika batu jatuh menjadi energi kinetik.
Cabang-cabang pohon yang tinggi di atas pohon memiliki energi potensial karena dapat jatuh ke tanah.
Makanan yang kita makan memiliki energi potensial kimia. Tubuh kita mencerna energi potensial ini dan menyediakan energi yang diperlukan untuk fungsi tubuh.
Energi potensial kimia petasan dilepaskan ketika sumbu petasan dinyalakan.
Soal Latihan Energi Potensial:
Q1: Berapa energi potensial gravitasi sebuah bola bermassa 1 kg ketika dinaikkan 6 m di atas tanah. (g = 9,8 ms ^–2 )Solusi:
Di sini, massa benda (m) = 1 kg,
Perpindahan (tinggi) (h) = 10 m,
Percepatan gravitasi (g) = 9,8 ms ^–2 .
Oleh karena itu, Energi potensial (P) = m×g×h = 1 kg × 9,8 ms ^–2 × 10 m = 98 J.
Pertanyaan yang Sering Diajukan – FAQ
Siapa yang menciptakan istilah energi potensial?
Istilah energi potensial pertama kali digunakan oleh seorang insinyur dan fisikawan Skotlandia bernama William Rankine pada abad ke-19. Konsep energi potensial sudah ada sejak Aristoteles.Sebutkan beberapa benda yang memiliki energi potensial elastis.
Benda-benda seperti karet gelang, trampolin, dan tali bungee semuanya memiliki energi potensial elastis.Apa faktor-faktor yang bergantung pada energi potensial gravitasi suatu benda?
Jumlah energi potensial gravitasi suatu benda tergantung pada ketinggiannya di atas tanah dan massanya. Semakin berat suatu benda dan semakin tinggi di atas tanah, semakin besar pula energi potensial gravitasi yang dimilikinya.Apa saja macam-macam energi potensial?
- Berbagai jenis energi potensial adalah:
- Energi potensial gravitasi
- energi potensial elastis
- Energi potensial kimia
- Energi potensial listrik
- Energi potensial nuklir
Apa hubungan antara energi potensial dan energi kinetik?
Hubungan antara energi potensial dan kinetik adalah bahwa mereka dapat diubah menjadi satu sama lain. Ini bisa dijelaskan dengan mempertimbangkan air yang disimpan dalam tangki. Ketika keran tangki ditutup, air di dalam tangki memiliki energi potensial. Jika keran tangki dibuka, air akan memiliki energi kinetik.Referensi
Byjus. 2019. Potential energy. https://byjus.com/physics/potential-energy/. Diakses pada tanggal 9 januari 2023.
Sitasi Artikel
Thinks Physics. 2023. Energi Potensial - Defenisi, Rumus, dan Contoh Soal. Halaman website (copy link). Diakses pada tanggal (tanggal akses anda)