Blogdope.com – Pengertian Energi Potensial Dilengkapi Rumus dan Contoh Soal. Dari beberapa jenis energi yang bisa kita pelajari, salah satunya adalah energi potensial. Energi potensial adalah bentuk energi yang dimiliki suatu benda karena adanya pengaruh kedudukan benda tersebut.
Meskipun sebuah benda berada dalam keadaan diam, benda tersebut tetap memiliki energi potensial. Sehingga energi potensial juga sering disebut dengan energi diam.
Paparan di bawah ini akan membahas secara lengkap dan detil tentang pengertian energi potensial. Juga dilengkapi dengan rumus dan contoh soal.
Baca : Penjelasan Lengkap tentang Pengertian Energi Kinetik dan Rumus serta Contoh Soal
Pengertian Energi Potensial, Jenis, Rumus dan Contoh Soal
Pengertian Energi Potensial
Pada awal pembahasan sudah kita ketahui bahwa energi potensial adalah bentuk energi yang dimiliki suatu benda karena adanya pengaruh kedudukan benda tersebut.
Dalam praktiknya, energi potensial juga disebut sebagai energi diam.
Mengapa disebut dengan energi diam? Karena meskipun sebuah benda berada dalam keadaan diam, benda tersebut tetap menyimpan energi potensial di dalamnya.
Jika benda yang tadinya berada dalam kedudukan diam kemudian bergerak, maka terjadi perubahan energi. Perubahan tersebut terjadi dari energi potensial menjadi energi kinetik.
Jenis dan Rumus Energi Potensial
Energi potensial terbagi ke dalam beberapa jenis. Yaitu:
Pertama, energi potensial listrik
Kedua, energi potensial gravitasi
Ketiga, energi potensial pegas
Berikut pembahasan lengkap mengenai jenis-jenis energi potensial.
Baca Juga :
Energi Listrik: Penjelasan Pengertian, Sumber, Rumus, dan Contoh Soal yang Benar
1. Energi Potensi Listrik
Energi potensial listrik dapat terjadi manakala sebuah partikel bermuatan bergerak dalam sebuah medan listrik.
Muatan yang bergerak dalam medan listrik memicu terjadinya gaya pada medan listrik. Selanjutnya medan listrik akan melakukan kerja terhadap partikel bermuatan tersebut.
Kerja medan listrik itulah yang dinyatakan sebagai energi potensial listrik.
Energi potensial listrik secara sistematika dapat dituliskan dalam bentuk rumus sebagai berikut.
Ep = k(q0q/r)
Dimana
- Ep = potensial listrik (Joule)
- k = konstanta (9×109N.m2/C2)
- q0 = muatan sumber (Coulomb)
- q = muatan uji (Coulomb)
2. Energi Potensial Gravitasi
Energi potensial gravitasi muncul karena gerak jatuh suatu benda dari ketinggian tertentu ke atas tanah. Perhatikan ilustrasi di bawah ini.
Perubahan kedudukan benda disebut energi potensial karena pergerakannya dipicu oleh gaya gravitasi Bumi. Sehingga energi potensial ini disebut dengan energi potensial gravitasi.
Rumus Matematika untuk energi potensial gravitasi dapat dituliskan sebagai berikut.
Ep = mgh
Dimana
- Ep = energi potensial gravitasi (joule)
- m = massa benda (kg)
- h = ketinggian suatu benda (m)
3. Energi Potensial Pegas
Energi potensial pegas erat kaitannya dengan mekanisme pegas. Pegas adalah kemampuan sebuah benda untuk memiliki gaya mengerut dan memanjang.
Baca Lagi : Elastisitas dan Hukum Hooke
Perhatikan ilustrasi energi potensial pegas berikut ini.
Dari ilustrasi di atas, sistematika rumus energi potensial pegas dapat kita tuliskan menjadi:
Ep = ½ kx2
Dimana
- Ep = potensial listrik (joule)
- k = konstanta (9×109N.m2/C2)
- x = perubahan posisi (m)
Dalam kehidupan sehari-hari, banyak sekali contoh energi potensial yang dapat kita temukan. Misalnya pada fenomena buah kelapa jatuh dari pohon ke tanah.
Buah kelapa yang jatuh dari pohonnya ke atas tanah merupakan contoh adanya energi potensial gravitasi.
Contoh Soal Energi Potensial dan Jawabannya
Untuk mengukur sejauhmana pemahaman Anda terkait energi potensial, silahkan simak contoh soal energi potensial yang admin sarikan dari berbagai sumber berikut ini.
Soal 1
Sebuah pegas memiliki konstanta pegas sebesar 400 N/m. Pegas tersebut dipergunakan untuk melontarkan sebuah peluru dengan massa 10 g. Hitunglah berapa kecepatan peluru ketika pegas ditekan sejauh 10 cm dari keadaan setimbang?
Pembahasan
Diketahui
k = 400 N/m
m = 10 g = 1x 10-2 kg
x = 10 cm = 0.01 m
Penyelesaian
Ep = E k
½ kx2 = ½ mv2
½ 400 (1×10-2) = ½ (1x 10-2) v2
v = 20 m/s
Jadi, kecepatan peluru ketika pegas ditekan sejauh 10 cm dari kedaan setimbang adalah 20 m/s.
Soal 2
Suatu bola basket mempunyai massa 3 kg terletak diatas lemari. Apabila bola basket tersebut diketahui mempunyai energi sebesar 105 joule, berapa ketinggian dari lemari tersebut. Diketahui bahwa gravitasi sebesar g = 10 m/s2.
Pembahasan
Diketahui : g = 10 m/s2
m = 3 kg
Ep = 105 J
Ditanya ketinggian lemari?
Ep = m g h = Ep : (m x g)
= 105 : (3 kg x 10 m/s2) = 105 : 30
h = 3,5 meter
Jadi, didapatkan ketinggian lemari tersebut yaitu 3,5 meter.
Soal 3
Ada buah kelapa yang masih berada di pohon dengan massa 2,5 kg. Apabila pohon kelapa mempunyai ketinggian 9 meter. Berapa energi potensial buah kelapa tersebut apabila diketahui gaya gravitasi g = 10 m/s2?
Pembahasan
Diketahui : m = 2,5 kg, h = 9 m, g = 10 m/s2
Ep = m g h
= 2,5 kg x 10 m/s2 x 9 m
Ep = 225 joule.
Jadi, Energi potensial pada kelapa tersebut sebesar 225 Joule.
Baca Juga :
- Fisika Kuantum: Pengertian, Rumus, dan Contoh Soal yang Tepat
- 15 Fakta Unik dan Menarik tentang Mata Manusia yang Perlu Anda Ketahui
- Inilah Fakta Unik dan Menarik tentang Kecoak, Jenis Serangga Tahan Radiasi Nuklir
Nah, itulah pembahasan lengkap mengenai pengertian energi potensial dilengkapi dengan rumus dan contoh soalnya yang tepat.
Admin berharap semoga uraian tentang energi potensial tersebut dapat bermanfaat bagi Anda semuanya.
Akhirnya, admin ucapkan selamat belajar. Tetap semangat!
Terima kasih.
