Energi Potensial - Pengertian, Jenis, Gravitasi, Contoh Soal

Pengertian Energi Potensial, Contohnya, dan Rumusanya

Definisi Energi Potensial

Pengertian Energi potensial adalah energi yang dimiliki suatu benda akibat adanya pengaruh tempat atau kedudukan dari benda tersebut. Energi potensial disebut juga dengan energi diam karena benda yang dalam keadaan diam dapat memiliki energi. Apabila benda tersebut bergerak, maka benda itu mengalami perubahan energi potensial menjadi energi gerak. Energi potensial memiliki beberapa bentuk diantaranya: energi potensial gravitasi, energi potensial pegas, dan lain - lain.

Seperti Dikutip dari wikipedai Pengertian Energi potensial adalah energi yang memperngaruhi benda karena posisi (ketinggian) benda tersebut yang mana kecenderungan tersebut menuju tak terhingga dengan arah dari gaya yang ditimbulkan dari energi potensial tersebut. Satuan SI untuk mengukur usaha dan energi adalah Joule (simbol J). Sebutan "energi potensial" pertama kali dikemukakan oleh seorang teknik dan fisikawan berkebangsaan Skotlandia, William Rankine.

Pendapat lain Tentang Energi potensial adalah sifat dari sistem, bukan benda Sebuah sistem adalah kumpulan dari benda atau partikel yang saling berinteraksi melalui gaya. Satuan dari Energi Potensial adalah sama dengan Usaha dan Energi kinetic. Di dalam suatu sistem, ada dikenal tenaga potensial dan tenaga kinetik dan ini dikenal dalam sistem konservatif. Tenaga potensial sendiri merupakan tenaga yang belum dikeluarkan dan masih tersimpan.Secara Umum Energi potensial adalah energi yang dimiliki suatu benda karena memiliki ketinggian tertentu dari tanah. Energi potensial ada karena adanya gravitasi bumi.

Baca Juga: Pengertian Berfikir Kritis Meliputi Teknik Berpikir, Ciri-Ciri, Tujuan, Manfaat Berpikir Kritis, dan Contohnya Lengkap

Rumus Energi potensial

Energi potensial ada disebabka adanya gravitasi bumi. Energi potensial bisa dirumuskan sebagai berikut

Ep = m × g × h

Keterangan:
Ep adalah Energi potensial (J)
m adalah massa benda (kg)
g adalah percepatan gravitasi (m/s2)
h adalah tinggi benda dari permukaan tanah (meter)
Jika mengangkat benda bermassa m yang awalnya setinggi yi sampai benda setinggi yf maka benda berpindah sejauh Δr=yf−yi. Besar gaya luar minimal yang dibutuhkan untuk mengangkat benda yaitu sebesar F=mg. Sehingga besar usaha W

Jenis Energi Potensial

Ada situasi ketika sebuah benda memiliki potensi untuk mulai bergerak dan mendapatkan energi kinetik. Sering ada gaya yang bekerja pada objek, tetapi kekuatan belum cukup untuk memindahkan objek tersebut. Jenis-jenis energi potensial adalah:

1. Energi potensial gravitasi

Misalkan sebuah benda bermassa m (dan beratnya w = mg) bergerak vertikal seperti gambar 1 (a) dari sebuah titik dimana pusat beratnya ada pada ketinggian y₁ di atas suatu bidang yang dipilih sembarang menuju sebuah titik yang tingginya y₂. Disini akan dibicarakan perpindahan di dekat bumi saja, sehingga perbedaan gaya gravitasi akibat perbedaan jarak benda ke pusat bumi dapat diabaikan.Gaya gravitasi ke bawah terhadap benda nilainya konstan (sebesar w). Andaikan P adalah resultan semua gaya lainnya yang bekerja terhadap benda itu, dan andaikan pula W’ adalah usaha gaya-gaya ini. Arah gaya gravitasi w berlawanan dengan perpindahan ke atas dan usaha gaya ini adalah

Dapat dikatakan bahwa usaha gaya gravitasi adalah , tak peduli apakah benda itu bergerak naik atau turun.

2. Energi potensial kimia

Beberapa molekul tidak stabil nitrogliserin memiliki energi potensial siap dirilis di bawah kondisi yang tepat. Pelepasan energi mungkin dalam bentuk ledakan, yang melepaskan energi kinetik dalam bentuk cahaya, panas, dan partikel yang bergerak.

Campur bahan kimia tertentu dapat bereaksi, meskipun ledakan itu tidak begitu sulit untuk membuat panas dan bentuk lain dari energi kinetik.

3. Energi potensial listrik

Outlet listrik di rumah Anda memiliki potensi 110V energi atau 220V. Setelah arus rangkaian listrik, energi potensial menjadi energi kinetik dari pergerakan elektron, serta panas dan efek lainnya.

4. Energi potensial nuklir

Beberapa atom memiliki inti yang tidak stabil yang memiliki potensi untuk membagi dan melepaskan energi kinetik. Misalnya, Uranium-235 tidak stabil dan dapat dibagi dua, melepaskan kecepatan tinggi partikel subatom dan radiasi. Energi potensial berubah menjadi energi kinetik.

Energi Potensial dalam Kehidupan Sehari-hari

Energi potensial seringkali diterapkan pada beberapa kasus yang terjadi pada kehidupan sehari-hari. Berikut beberapa penerapannya.

1. Bola bergulir - Ketika bola bergulir melewati lereng, mama aman terjadi 2 moment yaitu akan menyimpan potensial yang saat berada di puncak dan yang kecil akan ketika bola tersebut turun dengan cepat hingga berhenti.
2. Trampolin - Trampolin yang tidak digunakan pada dasarnya tidak memiliki potensial. Benda tersebut hanya menyimpan energi saja sehingga ketika benda tersebut digunakan untuk bermain. Saat digunakan, trampolin akan menghasilkan gaya pantulan.
3. Busur - Ketika busur ditarik dan panah belum meluncur ke arah target, maka benda tersebut akan menyimpan energi terlebih dahulu kemudian melepaskan gaya elastisitas agar busur panah mampu mengenai target yang dituju.
4. Kembang api - Kembang api tersimpan potensial kimia yang akan bekerja ketika benda tersebut bersentuhan dengan api. Ketika dinyalakan, reaktan akan bekerja sehingga kembang api bisa menyala.
5. Mobil - Mobil bisa bergerak jika memiliki bahan bakar berupa bensin, begitu juga mainan yang memiliki sumber energi dari baterai.Energi kimia tersebut nantinya bisa diubah menjadi kinetik sehingga mobil bisa menyala ketika dioperasikan.
6. Magnet - Saat kedua buah magnet dihadapkan pada kutub positif serta diletakkan sangat dekat antara yang satu dengan yang lainnya, maka potensial elektrostatik akan dihasilkan.
7. Buah di pohon - Buah dari pohon memiliki kemampuan bisa terlepas sendiri kapan saja. Kebanyakan orang mungkin akan berpikir jika buah jatuh maka sudah waktunya matang.Namun fenomena tersebut sebenarnya terjadi akibat adanya daya tarik yang dipengaruhi oleh gravitasi bumi.
8. Peer Peer -  merupakan salah satu contoh potensial elastis karena bentuknya yang bisa direnggangkan. Peer akan menyimpan energi terlebih dahulu, ketika dilepaskan maka peer akan memiliki perubahan panjang dan memiliki elastisitas.

Contoh soal energi potensial

Berikut ini beberapa contoh soal energi potensial, dan juga pembahasannya:

a. Soal Pertama

Terdapat sebuah batu dengan massa 10 kg di atas tebing yang ketinggiannya 15 meter. Berapakah energi potensial yang dimiliki batu tersebut jika percepatan gravitasi bumi = 10 m/s²  ?

Pembahasan:

• Diketahui m = 10 kg , h = 15 m , dan g = 10 m/s²
• Ditanyakan Ep= ?

Jawaban:

• Ep = m . g . h
• Ep = 10 . 15 . 10
• Ep = 1500 Joule

Jadi energi potensial yang dimiliki batu tersebut yaitu 1500 Joule.

b. Soal Kedua

Diketahui energi potensial sebuah batu pada ketinggian 10 meter sebesar 2000 joule, jika diketahui percepatan gravitasi bumi 10 m/s², maka berapa massa batu tersebut ?

Pembahasan:

• Diketahui Ep = 2000 Joule, h = 10 meter, dan g=10 m/s².
• Ditanyakan m = ?

Jawaban:

• Ep = m . g . h
• 2000 = m . 10 . 10
• 2000 = m . 100
• m = 2000/50
• m = 20 Kg

Jadi massa batu tersebut yaitu 20 Kg.

c. Soal Ketiga

Sebuah batu memiliki massa 12 kg memiliki energi potensial 2000 joule pada ketinggian tertentu, jika percepatan gravitasi bumi 10 m/s², berapa ketinggian benda tersebut dari permukaan bumi?

Pembahasan:

• Diketahui Ep = 2000 Joule, m = 12 Kg, dan g = 10 m/s²
• Ditanyakan h =?

Jawaban:

• Ep = m . g . h
• 2000 = 12 . 10 . h
• 2000 = 120 . h
• h = 2000/120
• h = 16.6 meter

Jadi ketinggian batu tersebut dari permukaan bumi yaitu 16.6 meter

d. Soal Keempat

Suatu bola basket memiliki massa 3 kg terletak diatas lemari. Jika bola basket tersebut diketahui memiliki energi sebesar 105 joule, berapa ketinggian dari lemari tersebut. Diketahui bahwa gravitasi sebesar g = 10 m/s2.

Jawaban:

Diketahui

g = 10 m/s2

m = 3 kg

Ep = 105 J

Ditanya ketinggian lemari?

Ep = m g h

h = Ep : (m x g)

h = 105 : (3 kg x 10 m/s2)

h = 105 : 30

h = 3,5 meter

Jadi, didapatkan ketinggian lemari tersebut adalah 3,5 meter.

 e. Soal Kelima

Terdapat buah kelapa yang masih berada di pohon dengan massa 2,5 kg. Jika pohon kelapa memiliki ketinggian 9 meter. Berapa energi potensial buah kelapa tersebut jika diketahui gaya gravitasi g = 10 m/s2?

Jawaban:

Diketahui : m = 2,5 kg,  h = 9 m,   g = 10 m/s2

Ep = m g h

Ep = 2,5 kg x 10 m/s2 x 9 m

Ep = 225 joule.

Jadi, Energi potensial pada kelapa tersebut sebesar 225 Joule.

Baca Juga: Pengertian Logika Menurut Para Ahli Meliputi Manfaat, Fungsi, Jenis beserta Contohnya

 

Kesimpulan Pembahasan

Dari uraian di atas maka dapat di ambil kesimplan bahwa pengertian energi potensial adalah energi yang terdapat pada benda diam, dan berpotensi menghasilkan energi karena kedudukan benda tersebut. Jadi gravitasi bumi dapat mempengaruhi energi potensial pada suatu benda.

Contoh energi potensial yang ada dalam kehidupan sehari-hari kita seperti: 1). Setrika yang belum di aliri listrik, akan menghasilkan energi panas jika sudah di aliri listrik; 2). Batu yang diam terletak di atas tebing, jika jatuh maka akan menghasilkan energi kinetik. 3). Bola lampu yang belum di aliri listrik, jika di aliri listik akan menghasilkan enegi cahaya, dan lain-lain.

Itulah pembahasan tentang energi potensial, semoga dapat kamu pahami dan dapat bermanfaat dalam menambah wawasan. Jika ditemukan beberapa kesalahan mohon maaf, sekian dan terimakasih.

Penelusuran yang terkait dengan Pengertian Energi Potensial

• pengertian energi potensial pegas
• pengertian energi kinetik
• pengertian energi potensial dan rumusnya
• pengertian energi potensial gravitasi newton
• pengertian energi potensial listrik
• energi potensial dan energi kinetik
• pengertian energi mekanik
• energi potensial adalah brainly
• pengertian energi kinetik, potensial dan mekanik
• contoh energi kinetik
• fungsi energi potensial
• energi potensial maksimum

Share :