Rumus Energi Potensial, Contoh Soal & Penerapannya

Rumus energi potensial (Arsip Zenius)

Hai Sobat Zenius, di kesempatan kali ini gue mau ajak elo belajar lebih jauh tentang energi potensial dimulai dari rumus energi potensial, contoh soal dan pembahasan serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.

Di pelajaran Fisika, pasti elo 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“, Sobat Zenius. Yuk, cari tahu langsung di pembahasan di bawah!

Apa itu Energi Potensial?

Rumus Energi Potensial, Contoh Soal & Penerapannya 89
Energi mekanis (Dok. Pixabay)

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, elo juga mungkin pernah dengar 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 energi potensial gravitasi. Asal jangan elo aja yang jatuh, nanti bisa berabe, hehe.

Rumus Energi Potensial, Contoh Soal & Penerapannya 90
Contoh energi potensial gravitasi (Dok.Wikimedia Commons)

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 elo lihat di tali pada busur yang lagi ditarik ke belakang nih. Energi tersebut kemudian akan berubah jadi energi kinetik saat panah di tali busur itu dilepaskan.

Contoh penerapan energi potensial pegas (Dok.PxHere)
Contoh penerapan energi potensial pegas (Dok.PxHere)

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.

Coba deh elo cari contoh alat lain yang menggunakan energi potensial pegas juga! Eitss, tapi gimana ya cara menentukan energi potensial pada sistem pegas? Jawabannya akan elo temukan di bagian rumus energi potensial ya!

Energi Potensial Listrik

Kalau energi yang satu ini bisa ditemukan di barang-barang elektronik yang ada di rumah elo nih.

Lampu sebagai Contoh Energi Potensial Listrik
Energi dari barang elektronik (Dok. 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 bakal kerasa rumit banget kalau elo nggak coba langsung mengerjakannya. Tentunya elo bisa lihat step-by-step pengerjaanya di aplikasi Zenius. Udah punya belum nih, kalau belum pas banget nih elo tinggal klik banner di bawah ini dan langsung download deh! 

cta banner donwload apps zenius

Download Aplikasi Zenius

Tingkatin hasil belajar lewat kumpulan video materi dan ribuan contoh soal di Zenius. Maksimalin persiapanmu sekarang juga!

icon download playstore
icon download appstore
download aplikasi zenius app gallery

Rumus Energi Potensial

Sudah paham tentang jenis-jenis energi potensial, sekarang lanjut cek rumus energi potensial ya.

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

Rumus Energi Potensial, Contoh Soal & Penerapannya 91

Rumus Energi Potensial, Contoh Soal & Penerapannya 92

Rumus Energi Potensial, Contoh Soal & Penerapannya 93

Keterangan:

Ep = energi potensial pegas (Joule)

k = konstanta Coulomb Rumus Energi Potensial, Contoh Soal & Penerapannya 94

x = perubahan posisi benda (meter)

Rumus Energi Potensial Listrik

Rumus Energi Potensial, Contoh Soal & Penerapannya 95

Keterangan:

Ep = energi potensial listrik (Joule)

k = konstanta Coulomb Rumus Energi Potensial, Contoh Soal & Penerapannya 94

Q = muatan sumber (Coulomb)

q = muatan uji (Coulomb)

r = jarak antara muatan Q dan q (meter)

Contoh Soal dan Pembahasan

Hapal rumus doang percuma kalau elo nggak coba praktekin langsung gimana cara hitungnya. Makanya, gue kasih elo contoh soal energi potensial dan pembahasannya buat elo belajar.

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.

Setelah elo baca dan coba itung juga, udah tau dong contoh di atas adalah contoh soal energi potensial gravitasi. Lanjut deh ke contoh soal untuk energi potensial pegas.

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:

Rumus Energi Potensial, Contoh Soal & Penerapannya 93

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:

Rumus Energi Potensial, Contoh Soal & Penerapannya 95

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.

Gimana setelah membaca macam-macam, rumus dan contoh soal energi potensial tadi? Pastikan elo membaca soal dengan baik sehingga elo tau rumus energi potensial mana yang akan elo gunakan.

Pelajari materi Fisika di video materi belajar Zenius
Klik dan langsung belajar!

Biar belajarnya makin semangat, langganan paket belajar Zenius aja yuk. Dengan banyak video pembelajaran dan juga tutor yang siap jawab pertanyaan elo, bikin belajar jadi lebih mudah. Klik banner di bawah ini untuk beli paketnya ya!

Rumus Energi Potensial, Contoh Soal & Penerapannya 99
Langganan sekarang!

Sampai sini dulu ya pembahasan kali ini. Gue tungguin komen elo kalau masih ada yang bingung atau mau ditanyain. Semangat belajar Sobat Zenius!

Originally published:  September 5, 2021
Updated by: Silvia Dwi

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!