contoh aplikasi rumus energi potensial

Rumus Energi Potensial dalam Fisika

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. 

contoh aplikasi rumus energi potensial
Saat benda atau roller coaster bergerak ke bawah, maka 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

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

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 tentang energi potensial kan? Semoga penjelasan di atas mudah dipahami dan bisa bermanfaat untuk kamu ya. Semangat belajar!

Baca Juga Artikel Lainnya

Dinamika Partikel dan Hukum Newton

Konsep Energi pada Fisika

Dinamika Rotasi dan Kesetimbangan Benda Tegar