Cari Tahu Contoh Energi Potensial, Rumus, dan Contoh Soalnya

Sobat Pijar sudah tahu belum kalau buah yang jatuh dari pohonnya dan karet yang diregangkan itu punya energi potensial? Di bawah ini kita akan membahas tentang contoh energi potensial, ciri-ciri, rumus, dan contoh soalnya. Yuk, simak sampai selesai supaya lebih paham tentang salah satu energi ini!

Baca juga: Rumus Energi Mekanik, Hukum Kekekalan, dan Contoh Soalnya

Apa Itu Energi Potensial?

Sebuah benda bisa bergerak karena memiliki energi. Salah satu sumber energi yang kerap kita temui adalah energi potensial, yaitu energi yang dihasilkan karena posisi bendanya. Sebutan lain untuk energi potensial adalah energi diam, karena benda yang diam juga memiliki energi. Nah, energi potensial ini dipengaruhi oleh apa saja, sih? Energi potensial yang dimiliki sebuah benda dipengaruhi oleh gravitasi, ketinggian, dan massa benda. 

Perubahan apa saja yang terjadi pada energi potensial? Energi potensial bisa menjadi energi kinetik dari diam menjadi bergerak. Lalu ada juga perubahan menjadi energi panas, pada benda-benda yang elastis. Kemudian ada perubahan dari energi potensial menjadi energi listrik jika muatan listrik dipindahkan di medan listrik. 

Apa ciri ciri energi potensial? Berikut lima ciri yang perlu Sobat Pijar ketahui:

1. Energi potensial sangat dipengaruhi oleh massa benda, ketinggian benda, dan percepatan gravitasi.
2. Saat benda berada di atas tanah, maka energi potensialnya = 0.
3. Semakin tinggi dan semakin besar massa benda, maka energi potensialnya akan semakin besar. 
4. Setiap benda yang memiliki energi potensial gravitasi dapat melakukan usaha atau kerja, apabila benda tersebut jatuh ke bawah atau menuju ke permukaan bumi.
5. Energi potensial dimiliki benda karena posisi relatifnya terhadap bumi.

Perbedaan Energi Kinetik dan Potensial

Energi kinetik adalah energi yang dimiliki benda saat bergerak. Semakin cepat geraknya, maka semakin besar energi kinetik yang dimiliki benda tersebut. Sumber energi alternatif yang mempunyai potensi sebagai energi gerak adalah angin. Bedanya dengan energi potensial tentu jelas, yaitu energi potensial adalah energi yang dimiliki benda saat diam. 

Meski begitu, beberapa benda yang diam memiliki energi potensial kinetik. Misalnya buah mangga yang menggantung di pohonnya. Begitu matang, buah akan jatuh ke tanah. Saat jatuh itulah energi potensial berubah jadi energi kinetik. 

Dimensi Energi Potensial

Dimensi energi potensial ditentukan oleh:

1. Tentukan rumus dasar besaran yang akan ditentukan besaran dimensionalnya
2. Tentukan satuan masing-masing besaran dalam satuan besaran pokok
3. Tentukan masing-masing satuan besaran pokok tersebut dalam besaran dimensionalnya. 

Rumus Energi Potensial

Cara menghitung energi potensial adalah dengan rumus berikut ini:

$Ep = m.g.h$

Keterangan:

Ep = energi potensial (Joule)

m = massa (kg)

g = percepatan gravitasi (m/s²)

h = tinggi beda (meter)

Macam-macam Energi Potensial

Apa saja jenis energi potensial? Ada 4 jenis energi potensial, yaitu:

Energi Potensial Pegas

Energi potensial pegas disebut juga energi potensial elastis, yaitu energi yang diperlukan untuk meregangkan atau menekan pegas. Contohnya pada busur. Saat diregangkan, maka busur memiliki energi potensial, tapi saat dilepas maka menjadi energi kinetik. 

Energi Potensial Gravitasi

Energi potensial gravitasi merupakan energi yang dimiliki benda karena kedudukannya oleh permukaan bumi. Besarnya energi potensial gravitasi bergantung pada massa benda dan ketinggiannya. Contohnya adalah air terjun. 

Usaha sebagai perubahan energi potensial gravitasi adalah dengan membuat persamaan. Besar energi potensial suatu benda dapat dihitung dengan persamaan energi potensial akhir dikurangi dengan energi potensial di awal. 

Energi Potensial Elektrostatik

Energi potensial elektrostatik adalah muatan di tempat tertentu yang memiliki media listrik. Energi potensial merupakan usaha untuk memindahkan muatan listrik dari satu titik ke titik lainnya. Sebuah benda bisa memiliki energi potensial elektrostatik atau energi potensial listrik karena dua elemen, yaitu muatan listrik benda tersebut dan posisi relatifnya terhadap objek lainnya yang bermuatan listrik. 

Energi Potensial Kimia

Energi potensial kimia merupakan energi yang tersimpan di dalam atom dan molekul. Contohnya adalah energi kimia yang ada di dalam minyak bumi, batu bara, dan gas alam. Energi potensial kimia yang ada di dalam kehidupan kita sehari-hari adalah baterai. 

Contoh Energi Potensial

Supaya Sobat Pijar lebih memahami tentang energi potensial, berikut ini beberapa contoh energi potensial dalam kehidupan sehari hari:

1. Air Terjun

Air mengalir dari atas ke bawah. Energi potensial gravitasi menyebabkan air bergerak turun dari permukaan yang tinggi ke permukaan rendah. Semakin tinggi sumber air, maka energi potensialnya semakin besar. 

1. Karet Gelang yang Diregangkan

Saat diregangkan, karet gelang menyimpan energi potensial. Kalau kita melepaskannya, maka karet akan terdorong dan bergerak ke arah tertentu. Energi potensial pegas pun berubah menjadi kinetik. 

1. Roller Coaster

Memiliki energi potensial gravitasi saat bergerak dari atas ke bawah, energinya paling besar saat roller coaster akan meluncur dari puncak yang paling tinggi. Energinya pun kemudian berubah menjadi energi kinetik. 

1. Katapel

Saat ketapel diregangkan, maka akan memiliki energi potensial pegas, sama seperti karet. Kalau diregangkan semakin jauh, maka energi kinetik yang dihasilkan akan semakin besar begitu dilepaskan. 

1. Baterai

Baterai adalah benda yang cenderung selalu diam pada tempatnya, tapi di dalamnya sebenarnya memiliki energi potensial elektrostatik atau listrik. Dengan energi ini, baterai dapat membuat banyak hal bekerja. 

1. Jatuhnya Buah dari Pohon

Ini adalah contoh energi potensial gravitasi. Buat yang menggantung di pohon memiliki berat. Saat sudah matang, maka ada yang mudah jatuh ke tanah. Saat jatuh, energi potensial berubah menjadi energi kinetik. 

Contoh Soal Energi Potensial

Berikut ini beberapa contoh soal energi potensial:

1. Buah kelapa dengan bobot 2 kg berada di ketinggian 20 meter dari tanah. Saat itu gravitasi bumi adalah 10 m/s². Lalu berapa energi potensial yang dimiliki buah kelapa tersebut?

Jawaban:

Diketahui:

m = 2 kg

g = 10 m/s²

h = 20 meter

Maka:

$Ep = m.g.h$

$Ep = 2 \times 10 \times 20$

$Ep = 400$ Joule 

2. Jika diketahui energi potensial sebuah benda yang berada di ketinggian 2 meter adalah 7000 Joule, maka berapa massa benda tersebut pada percepatan gravitasi bumi 10 m/s²?

Jawaban:

Diketahui:

Ep = 7000 Joule

h = 2 m

g = 10 m/s²

Maka:

$Ep = m.g.h$

$m = \frac{E}{(g.h)}$

$m = \frac{7000}{(2 x 10)}$

$m = \frac{7000}{20}$

$m = 350$ kg

________________________________________________________________

Baca juga: Gas Ideal: Pengertian, Syarat, Hukum, Rumus, Energi Kinetik, dan Contoh Soalnya

Setelah tahu contoh energi potensial dan contoh soalnya, jadi lebih paham kan tentang energi potensial? Kalau Sobat Pijar masih ingin mempelajarinya lebih dalam, langsung saja kunjungi Pijar Belajar! Selain itu, di Pijar Belajar masih banyak bidang studi lainnya yang disampaikan dengan mudah sehingga cepat dimengerti.

Yuk, download Pijar Belajar atau klik banner di bawah ini untuk mulai belajar seru sekarang!