Jelaskan pengertian energi potensial dan contohnya dalam kehidupan

Energi kinetik adalah energi yang dimiliki oleh suatu karena geraknya. Energi kinetik dimiliki benda yang sedang bergerak atau memiliki massa dan kecepatan, contonya adalah aliran sungai dan angin yang bertiup.

Energi potensial adalah energi yang karena kedudukan atau posisinya, contohnya adalah buah kelapa di atas pohon memiliki energi potensial karena ketinggiannya.

Energi potensial adalah energi yang mempengaruhi 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). Energi potensial juga bisa dimiliki oleh benda dalam keadaan tertekan seperti panah yang akan dilepaskan dari busurnya.[1]

Energi potensial

Dalam panahan, energi berpindah dari energi potensial dari pemanah menjadi energi kinetik pada panah ketika dilepaskan.

Simbol umumPE, U, or VSatuan SIjoule (J)Turunan dari
besaran lainnyaU = m · g · h (gravitasi)

U = ½ · k · x2 (elastis)
U = C · V (listrik

U = -m · B (magnet)

Gravitasi bumi, salah satu gaya yang menimbulkan energi potensial.

Energi potensial dari kereta roller coaster akan maksimum saat berada pada lintasan tertinggi.

Sebutan "energi potensial" pertama kali dikemukakan oleh seorang teknik dan fisikawan berkebangsaan Skotlandia, William Rankine.[2][3]

Contoh sederhana energi ini adalah jika seseorang membawa suatu batu ke atas bukit dan meletakkannya di sana, batu tersebut akan mendapat energi potensial gravitasi. Jika kita meregangkan suatu pegas, kita dapat mengatakan bahwa pegas tersebut membesar & memanjang berarti pegas tersebut mendapatkan energi potensial elastik.

Berbagai jenis energi dapat dikelompokkan sebagai energi potensial. Setiap bentuk energi ini dihubungkan dengan suatu jenis gaya tertentu yang bekerja terhadap sifat fisik tertentu suatu materi (seperti massa, muatan, elastisitas, suhu, dll). Energi potensial gravitasi dihubungkan dengan gaya gravitasi yang bekerja terhadap massa benda; energi potensial elastik terhadap gaya elastik yang bekerja terhadap elastisitas objek yang berubah bentuk; energi potensial listrik dengan gaya Coulomb; gaya nuklir kuat atau gaya nuklir lemah yang bekerja terhadap muatan elektrik pada objek; energi potensial kimia, dengan potensial kimia pada suatu konfigurasi atomik atau molekular tertentu yang bekerja terhadap struktur atomik atau molekular zat kimia yang membentuk objek dan juga energi potensial termal dengan gaya elektromagnetik yang berhubungan dengan suhu objek.

Pegas digunakan untuk menyimpan energi potensial elastis

Energi potensial elastis adalah energi potensial dari sebuah benda elastis (contohnya adalah busur panah) yang mengalami perubahan bentuk karena adanya tekanan atau kompresi. Akibatnya adalah akan ditimbulkannya gaya yang akan berusaha untuk mengembalikan bentuk benda tersebut ke bentuk awalnya. Jika tekanan/renggangan ini dilepas, maka energi ini akan berpindah menjadi energi kinetik.

Kalkulasi dari energi potensial elastis

Energi potensial elastis tersimpan di dalam pegas yang direnggangkan dapat dihitung dengan menemukan usaha yang diperlukan untuk merenggangkan pegas tersebut sejauh x dari panjang asli pegas sebelum direnggangkan:

U e = − ∫ F → ⋅ d x → {\displaystyle U_{e}=-\int {\vec {F}}\cdot d{\vec {x}}}

sebuah pegas ideal akan mengikuti aturan Hukum Hooke:

F = − k x {\displaystyle {F=-kx}\,}

Usaha yang dilakukan (dan energi potensial yang tersimpan) dapat dinyatakan dalam:

U e = − ∫ F → ⋅ d x → = − ∫ − k x d x = 1 2 k x 2 . {\displaystyle U_{e}=-\int {\vec {F}}\cdot d{\vec {x}}=-\int {-kx}\,dx={\frac {1}{2}}kx^{2}.}

Satuannya adalah Joule.

Persamaan ini sering digunakan dalam perhitungan posisi kesetimbangan mekanis. Persamaan lainnya dapat dilihat di energi potensial elastis.

Catatan 1: Parameter yang dimaksud dapat berupa posisi, temperatur, medan listrik dan muatan listrik, medan magnetik, konsentrasi zat, massa, dan lain-lain.

^ C., Giancoli, Douglas (2016). Physics. Pearson Australia Pty Ltd. OCLC 1027159124.
^ William John Macquorn Rankine (1853) "On the general law of the transformation of energy," Proceedings of the Philosophical Society of Glasgow, vol. 3, no. 5, pages 276-280; reprinted in: (1) Philosophical Magazine, series 4, vol. 5, no. 30, pages 106-117 (February 1853); and (2) W. J. Millar, ed., Miscellaneous Scientific Papers: by W. J. Macquorn Rankine, ... (London, England: Charles Griffin and Co., 1881), part II, pages 203-208.
^ Smith, Crosbie (1998). The Science of Energy - a Cultural History of Energy Physics in Victorian Britain. The University of Chicago Press. ISBN 0-226-76420-6.

Wikibuku Rumus-Rumus Fisika Lengkap memiliki halaman berjudul

Energi

Diperoleh dari "https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Energi_potensial&oldid=19460180"

Berikut ini pengertian energi potensial, rumusnya, dan juga contoh di kehidupan sehari-hari. Pembahasan tentang energi potensial di sekolah sering di pelajari dalam mata pelajaran fisika. Keberadaan jenis energi ini sering tidak di sadari oleh kita, padahal dalam kehidupannya sehari-hari kita sering sekali menemukannya. Oleh karena itu mari kita pahami bersama-sama tentang energi potensial, kamu dapat membacanya secara lebih jelas di bawah ini.

A. Apakah itu energi potensial?

Pengertian energi potensial adalah suatu energi yang terdapat pada benda diam, dan berpotensi menghasilkan energi karena kedudukan benda tersebut. Atau definisi energi potensial yaitu energi yang dimiliki oleh sebuah benda dalam keadaan diam.

Energi potensial dapat disebut juga energi diam, jika sebuah benda dalam keadaan diam dan memiliki kedudukan tertentu berpotensi menghasilkan energi jika benda itu bergerak, maka terjadilah peristiwa perubahan energi yang asalnya energi potensial menjadi energi kinetik.

B. Contoh energi potensial di kehidupan sehari-hari

Berikut ini beberapa contoh dari energi potensial pada benda yang ada di kehidupan kita sehari-hari, diantarnya:

Sumber gambar: worldartsme.com

Oven dalam keadaan belum di aliri listrik. Oven tersebut memiliki energi potensial dan akan menghasilkan panas jika sudah teraliri listrik.
Setrika yang tidak belum di aliri listrik. Setrika tersebut memiliki energi potensial dan akan menghasilkan panas jika sudah teraliri listrik.
Tabung gas yang terisi, jika di hubungkan ke kompor gas dan di aktifkan maka energi potensialnya akan mengalami perubahan menjadi energi panas.
Karet pegas yang belum di tarik, karena jika ditarik akan menjadi energi elastis.
Busur dan anak panah memiliki energi potensial pegas jika digunakan.
Bola lampu yang belum di aliri listrik, jika sudah di aliri listik maka akan menghasilkan enegi cahaya.
Televisi yang belum di aliri listrik.
Batu baterai yang belum di gunakan.
Batu yang diam terletak di atas tebing. Jika batu tersebut jatuh maka energi potensial akan berubah menjadi energi kinetik. Dan lain-lain. >>Baca Juga: Pengertian Energi Kinetik dan Rumusnya

C. Rumus energi potensial

Berikut ini rumus energi potensial yang digunakan, yaitu:

Ep = m . g . h

Keterangan:

Ep = energi potensial [Joule]
m = massa [kg].
g = percepatan gravitasi [m/s2].
h = ketinggian terhadap titik acuan [m].

D. Contoh soal energi potensial

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

1. 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.

2. 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.

3. 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

E. 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.