Contoh Ilustrasi Energi Mekanik (Energi Potensial dan Energi Kinetik)

Energi Potensial: Rumus, Contoh Soal, dan Penerapan Sehari-Hari

Artikel ini membahas tentang macam-macam energi potensial, rumus energi potensial, contoh soal dan pembahasan energi potensial, serta penerapan energi potensial dalam kehidupan sehari-hari.

Di pelajaran Fisika, pasti lo udah sering denger dong sama yang namanya “energi“? Energi itu apaan, sih emangnya? Di dalam Kamus Besar Bahasa Indonesia (KBBI) sendiri, energi adalah kemampuan seseorang atau sesuatu untuk melakukan suatu kegiatan tertentu. Nah, untuk kali ini, kita bakal bahas tentang “energi potensial“, Sob. Yuk, cari tahu langsung di pembahasan di bawah!

Apa itu Energi Potensial?

Energi Mekanik
Sumber: QS Study

Energi potensial merupakan energi yang dimiliki oleh suatu objek yang diperoleh akibat posisi atau kedudukan benda tersebut. Satuan energi potensial dalam Sistem Internasional (SI) sendiri adalah Joule. Nah, lo juga mungkin pernah denger tentang “energi kinetik“. Bedanya, energi kinetik itu merupakan energi yang dimiliki oleh suatu objek dikarenakan kecepatan (objek tersebut bergerak). Kalau jumlah energi potensial dan energi kinetik digabungin, maka akan membentuk yang namanya “energi mekanis“.

Macam-Macam Energi Potensial

Energi Potensial Gravitasi

Yap, betul. Yang Sir Isaac Newton temuin tentang buah di pohon yang jatuh ke tanah itu adalah salah satu wujud dari energi potensial gravitasi, lho. Benda-benda lain yang jatuh dari suatu ketinggian tertentu, itu juga contoh dari energi potensial gravitasi. Asal jangan lo aja yang jatuh, nanti bisa berabe, hehe.

Contoh Energi Potensial
Sumber: Youtube “phoenixfilmandvideo”

Sesuai dengan namanya nih, energi potensial gravitasi itu merupakan perubahan energi yang dipengaruhi oleh adanya gravitasi bumi.

Energi Potensial Pegas

Nah, kalau yang ini penerapan di kehidupan sehari-harinya bisa lo lihat di tali pada busur yang lagi ditarik ke belakang nih, Sob. Energi tersebut kemudian akan berubah jadi energi kinetik saat panah di tali busur itu dilepaskan.

Hawkeye sebagai Contoh Energi Potensial Pegas
Sumber: Genpi

Energi potensial pegas juga sering disebut dengan energi potensial elastis, karena dia memang ada pada benda-benda elastis (pegas itu sendiri, bola, dan masih banyak lagi). Sederhananya, energi potensial pegas ini dihasilkan atas regangan ataupun tegangan dari suatu benda yang memiliki sifat elastis.

Energi Potensial Listrik

Kalau energi potensial yang satu ini bisa ditemukan di barang-barang elektronik yang ada di rumah lo nih, Sob.

Lampu sebagai Contoh Energi Potensial Listrik
Sumber: Apogee Interaction

Sederhananya, energi potensial listrik itu merupakan energi yang diakibatkan oleh partikel-partikel bermuatan listrik yang bergerak di dalam medan listrik, berubah menjadi gaya, hingga kemudian mampu untuk memindahkan muatan listrik.

Rumus Energi Potensial

Rumus Energi Potensial Gravitasi

Ep = m.g.h

Keterangan:

Ep = energi potensial gravitasi (Joule)

m = massa benda (kg)

g = gravitasi bumi (m/s2)

h = ketinggian benda (meter)

Rumus Energi Potensial Pegas

Energi Potensial: Rumus, Contoh Soal, dan Penerapan Sehari-Hari 65

Energi Potensial: Rumus, Contoh Soal, dan Penerapan Sehari-Hari 66

Energi Potensial: Rumus, Contoh Soal, dan Penerapan Sehari-Hari 67

Keterangan:

Ep = energi potensial pegas (Joule)

k = konstanta Coulomb Energi Potensial: Rumus, Contoh Soal, dan Penerapan Sehari-Hari 68

x = perubahan posisi benda (meter)

Rumus Energi Potensial Listrik

Energi Potensial: Rumus, Contoh Soal, dan Penerapan Sehari-Hari 69

Keterangan:

Ep = energi potensial listrik (Joule)

k = konstanta Coulomb Energi Potensial: Rumus, Contoh Soal, dan Penerapan Sehari-Hari 68

Q = muatan sumber (Coulomb)

q = muatan uji (Coulomb)

r = jarak antara muatan Q dan q (meter)

Contoh Soal dan Pembahasan

Contoh Soal 1

Diketahui sebuah lemari bermassa 10 kg dinaikkan ke lantai 8 sebuah gedung apartemen dengan energi potensial sebesar 2000 Joule. Berapa tinggi lantai ke-8 apartemen tersebut? (g = 10 m/s2)

Pembahasan:

h = Ep / m.g

h = 2000 / 10.10

h = 20 meter.

Jadi, tinggi lantai ke-8 apartemen tersebut adalah 20 meter.

Contoh Soal 2

Diketahui sebuah pegas memiliki massa 4 kg. Ketika siang hari, pegas tersebut berubah panjang dari 6 cm menjadi 8 cm. Berapakah energi potensial pegas tersebut?

Pembahasan:

a). x = 8 – 6 cm

x = 2 cm

x = 0,02 m

b). F = w

F = m.g

F = 4. 10

F = 40N

c). k = F / x

k = 40 / 0.02

k = 2000

d). Maka:

Energi Potensial: Rumus, Contoh Soal, dan Penerapan Sehari-Hari 67

Ep = 1/2. 2000.(0.02. 0.02)

Ep = 1000. (0.0004)

Ep = 0,4 Joule

Jadi, energi potensial pegas tersebut sebesar 0,4 Joule.

Contoh Soal 3

Diketahui dua buah muatan A dan B memiliki jarak sebesar 2 meter. Muatan A memiliki q sebesar +10 μC, sementara muatan B memiliki q sebesar -4 μC. Berapa perubahan energi potensial muatan B ketika bergerak ke muatan A?

Pembahasan:

a). Muatan A = +10 x 10^-6 C, Muatan B = -4 x 10^-6 C

b). Konstanta Coulomb = 9 x 10^9 Nm^2C^-2

c). Maka:

Energi Potensial: Rumus, Contoh Soal, dan Penerapan Sehari-Hari 69

Ep = (9 x 10^9 Nm^2C^-2) (9 x 10^9 Nm^2C^-2) (4 x 10^-6 C) / 2

Ep = (81 x 10^3)(4×10^-6) / 2

Ep = 324 x 10^-3 / 2

Ep = 162 x 10^-3 Joule.

Jadi perubahan energi potensial listrik muatan B menuju ke muatan A berkurang sebesar 162 x 10^-3 Joule.

Link Video

Energi Potensial Gravitasi

Potensial dan Energi Potensial Listrik

Energi Potensial Pegas

Baca Juga

Materi Fisika SMA: Usaha dan Energi

Rumus Energi Potensial dalam Fisika

Bagikan Artikel Ini!