Alasan yang paling sesuai terkait dengan definisi dari energi potensial adalah

Artikel ini akan membahas tentang rumus energi potensial, termasuk pengertian hingga contoh soal dan pembahasannya.

Kamu tentu udah belajar tentang energi di Fisika, bukan? Dalam hidup ini, kita selalu beraktivitas atau bergerak karena adanya energi. Bahkan saat tidur pun kita memerlukan energi. Semua benda bergerak memerlukan energi. Nah, energi terbagi menjadi dua, yaitu energi kinetik dan energi potensial. Kali ini, aku akan mengajak kamu untuk mengenal lebih jauh tentang rumus energi potensial. Apa sih pengertian dan rumus energi potensial itu? Yuk, cari tahu lebih jauh di penjelasan berikut ini! 

Apa Itu Energi Potensial?

Seperti yang udah aku singgung di awal kalau energi itu ada dua jenis, yaitu energi kinetik dan potensial. Energi kinetik adalah energi yang dimiliki suatu benda untuk bergerak atau berpindah. Misalnya gini, ketika kamu melempar bola, semakin kuat lemparan kamu, maka bola akan semakin jauh terlempar. Dengan begitu, energi kinetik bola tersebut semakin besar. Begitu pun sebaliknya. 

Saat benda bergerak ke bawah,energi potensial dikonversi menjadi energi kinetik.

Lalu, energi potensial itu apa sih? Energi potensial adalah energi yang dimiliki oleh benda karena adanya pengaruh kedudukan dari benda tersebut. Jadi, semua benda bahkan yang diam pun memiliki energi potensial di dalamnya. Misalnya, buah di atas pohon itu tidak bergerak, tapi terdapat energi potensial di dalamnya. Nah, ketika buah tersebut jatuh ke tanah (bergerak), maka energi potensial pada buah tersebut diubah menjadi energi kinetik.

Jenis dan Rumus Energi Potensial

Supaya lebih mudah dalam memahami energi potensial, kamu juga perlu mengenal berbagai jenisnya. Energi potensial terbagi menjadi 3 jenis, yaitu energi potensial gravitasi, listrik, dan pegas. Simak penjelasannya di bawah ini ya!

Energi Potensial Gravitasi

Coba kamu amati, ketika ada benda jatuh dari ketinggian, maka ia akan jatuh menumbuk tanah. Misalnya buah jatuh deh yang gampang. Buah yang jatuh dari pohon pasti ke tanah kan, gak ada yang melayang di udara. Nah, ternyata itu ada ilmunya, guys. Perubahan kedudukan benda ini disebut dengan energi potensial. Hal itu dikarenakan pergerakannya dipengaruhi oleh gaya gravitasi bumi. Itulah mengapa semua benda jatuh ke bawah atau ke tanah.

Rumus energi potensial gravitasi bisa dituliskan seperti ini:

Ep = m.g.h

Keterangan:

Ep : energi potensial (Joule)

m : massa benda (kg)

g : gravitasi bumi (m/s2)

h : ketinggian suatu benda (m)

Energi Potensial Listrik

Foto oleh Killian Eon dari Pexels.

Listrik juga ada energi potensialnya ya? Ada donk. Energi ini dapat terjadi apabila sebuah partikel bermuatan bergerak dalam suatu medan listrik. Saat itulah medan listrik akan mengarahkan gaya dan melakukan kerja terhadap partikel tersebut. Itulah mengapa ada energi potensial pada listrik. Rumusnya bisa dilihat sebagai berikut:

Ep = k (Q.q / r)

Keterangan:

Ep : energi potensial (Joule)

k : konstanta Coulomb (9×10^9 N.m2/C2)

Q : muatan sumber atau muatan listrik yang menimbulkan medan listrik (Coulomb)

q : muatan uji atau muatan listrik yang mengalami perpindahan dalam medan listrik (Coulomb)

r : jarak muatan dari q ke Q (m)

Energi Potensial Pegas

Image by Zenius

Energi potensial pegas atau elastis merupakan energi yang dibutuhkan untuk menekan atau meregangkan pegas. Intinya, energi potensial ini disebabkan oleh adanya perubahan panjang. Rumusnya adalah sebagai berikut:

Ep = ½ k.x2

Keterangan:

Ep : energi potensial (Joule)

k : konstanta Coulomb (9×10^9 N.m2/C2)

x : perubahan posisi (m)

Contoh Soal dan Pembahasan

Pengertian dan rumus energi potensial udah kamu ketahui, kan? Nah, supaya lebih tergambar dan paham, aku bakal kasih contoh soal dan pembahasan. Kamu siapkan alat tulis juga untuk corat-coret, yuk!

Contoh Soal

Air terjun memiliki volume sebesar 500 m3 dengan ketinggian 100 m. Jika massa jenis ari adalah 1.000 kg/m3 dan percepatan gravitasinya 10 m/s2. Hitunglah energi potensialnya!

Pembahasan

Diketahui: v =  500 m3; h = 100 m; ρ : 1.000 kg/m3; g : 10 m/s2.

Ditanya: Ep

Jawab:

Pertama, kita harus mencari massa.

m = ρ.v = (1.000 kg/m3)(500 m3) = 5 x 10^5 kg.

Selanjutnya, kita bisa mencari energi potensialnya.

Ep = m.g.h = (5 x 10^5 kg)(10 m/s2)(100 m) = 5 x 10^8 Joule.

Jadi, energi potensial yang dimiliki air terjun adalah 5 x 10^8 Joule.

Itu dia penjelasan mengenai rumus energi potensial beserta pengertian dan contoh soalnya. Lengkaplah pembahasan kita kali ini.

Gimana, guys? Sekarang udah bisa mengerjakan soal yang melibatkan rumus energi potensial kan? Semoga penjelasan di atas mudah dipahami dan bisa bermanfaat untuk kamu ya. Semangat belajar!

Baca Juga Artikel Fisika Lainnya

Dinamika Partikel dan Hukum Newton

Konsep Energi pada Fisika

Dinamika Rotasi dan Kesetimbangan Benda Tegar

Dalam kehidupan sehari-hari, energi sangat dekat dengan kehidupan manusia. Bahkan, energi juga sangat dibutuhkan tubuh manusia untuk menunjang berbagai aktivitas. Demikian pula dengan berbagai benda di sekeliling kita, perpindahannya sangat dipengaruhi oleh sebuah energi. Ada banyak hal atau kejadian yang berhubungan erat dengan energi, contohnya saat berolahraga, bermain sepeda, maupun saat kita melihat buah apel yang jatuh dari pohonnya. Ada dua bentuk energi yang sangat dekat dengan kehidupan manusia, yaitu energi kinetik dan energi potensial.

Suatu benda dapat menggerakkan sesuatu dan mengerjakan gaya ketika benda tersebut memiliki energi. Seperti diketahui, bahwa energi terdiri dari dua jenis, yaitu energi kinetik dan energi potensial. Lalu apa yang dimaksud dengan energi kinetik dan energi potensial? Berikut penjelasannya, lebgkap dengan contoh.

Energi Kinetik

Energi kinetik adalah energi yang dimiliki oleh suatu benda yang bergerak atau berpindah. Setiap benda yang memiliki kecepatan, maka benda tersebut memiliki energi kinetik. Salah satu contoh nyata adalah angin yang bertiup dapat menggerakan kincir angin.

Selain itu, contoh lainnya ketika bola billiard semakin kuat didorong maka bola tersebut akan semakin cepat untuk bergerak, dan secara otomatis energi kinetik benda tersebut akan semakin besar. Secara matematis maka energi kinetik dapat diperoleh dengan menggunakan persamaan sebagai berikut : Ek =  mv2

Keterangan : m adalah massa benda (kg), v adalah kecepatan benda (m/s) dan Ek adalah energi kinetik (joule).

Energi Potensial

Energi potensial adalah energi yang tersimpan pada suatu benda. Misalnya, benda yang berada pada ketinggian tertentu maka benda tersebut memiliki energi potensial, seperti ketika sebuah apel jatuh dari pohon. Secara matematis energi potensial dapat ditentukan dengan persamaan berikut : Ep = mgh

(Baca juga: Mengenal Dua Cara Pemindahan Energi, Kalor dan Usaha)

Keterangan : Ep adalah energi potensial gravitasi (j), m adalah massa benda (kg), g adalah percepatan gravitasi, dan h adalah ketinggian benda (m).

Adapun energi potensial ini terbagi menjadi 3 bentuk energi yaitu energi potensial kimia, energi potensial elastis, dan energi potensial gravitasi.

Energi potensial kimia adalah energi yang tersimpan dalam atom dan ikatan kimia antara mereka. Kita memiliki energi untuk dapat bergerak yang berasal dari makanan, dimana makanan tersebut mengandung energi potensial yang akan diubah menjadi energi kenetik (energi gerak). Selain itu, energi potensial kimia terdapat pada cadangan makanan hasil fotosintesis yang berasal dari energi cahaya dan diubah oleh tumbuhan hijau.

Energi potensial elastis adalah energi yang dimiliki oleh benda-benda yang bersifat elastis. Contohnya, ketika tali busur yang direntangkan dan energi otot disimpan dalam tali sebagai energi potensial, maka energi potensial inilah yang menyebabkan anak panah mampu untuk meluncur.

  • Energi Potensial Gravitasi

Energi potensial gravitasi adalah energi yang dimiliki suatu benda karena kedudukannya yang bergantung kepada percepatan gravitasi. Sebuah benda yang memiliki energi potensial gravitasi maka benda tersebut diangkat pada ketinggian tertentu dari atas tanah dan ketika benda dijatuhkan energi potensial gravitasi akan diubah menjadi energi kinetik.

Video yang berhubungan