Blog for Learning

Blog ini berisi Materi Pelajaran, Ringkasan Materi, Rangkuman Materi, Contoh Soal dan Jawaban, Pengertian, Macam-macam, Jenis-jenis, Contoh-contoh, dan lain-lain.

Advertisement

Powered by Blogger.

Visitors

Flag Counter

Pages

Rumus energi potensial dan contoh soal




Energi Potensial


Energi potensial adalah energi yang dimiliki suatu benda karena memiliki ketinggian tertentu dari tanah. Energi potensial ada karena adanya gravitasi bumi. Dapat dirumuskan sebagai:

Ep = m.g.h

Keterangan:

  •      Ep: Energi potensial (J)
  •      m: massa benda (kg)
  •      g: percepatan gravitasi (m/s2)
  •      h: tinggi benda dari permukaan tanah (meter)

Satuan SI untuk mengukur usaha dan energi adalah Joule (simbol J).
Sebutan "energi potensial" pertama kali dikemukakan oleh seorang teknik dan fisikawan berkebangsaan Skotlandia, William Rankine.
Contoh: kereta roller coaster mendapat energi potensial paling besar saat berada pada posisi tertinggi.
Berbagai jenis energi dapat dikelompokkan sebagai energi potensial. Setiap bentuk energi ini dihubungkan dengan suatu jenis gaya tertentu yang bekerja terhadap sifat fisik tertentu suatu materi (seperti massa, muatan, elastisitas, suhu, dll). Energi potensial gravitasi dihubungkan dengan gaya gravitasi yang bekerja terhadap massa benda. Energi potensial elastik terhadap gaya elastik yang bekerja terhadap elastisitas objek yang berubah bentuk. Energi potensial listrik dengan gaya Coulomb; gaya nuklir kuat atau gaya nuklir lemah yang bekerja terhadap muatan elektrik pada objek. Energi potensial kimia, dengan potensial kimia pada suatu konfigurasi atomik atau molekular tertentu yang bekerja terhadap struktur atomik atau molekular zat kimia yang membentuk objek. Energi potensial termal dengan gaya elektromagnetik yang berhubungan dengan suhu objek.
Energi Potensial Elastis
Energi potensial elastis adalah energi potensial dari sebuah benda elastis (contohnya adalah busur panah) yang mengalami perubahan bentuk karena adanya tekanan atau kompresi. Akibatnya adalah akan ditimbulkannya gaya yang akan berusaha untuk mengembalikan bentuk benda tersebut ke bentuk awalnya. Jika tekanan/renggangan ini dilepas, maka energi ini akan berpindah menjadi energi kinetik.
Contoh: anak panah yang melesat saat dilepaskan dari busurnya; pegas dapat dipakai untuk menciptakan energi potensial elastis. 

Pehitungan energi potensial elastis

Energi Potensial Elastis adalah energi yang tersimpan di dalam benda elastis, karena adanya gaya tekan dan gaya regang yang bekerja pada benda tersebut. Contoh energi potensial ini ditunjukkan pada Gambar (b) di atas. Besarnya energi potensial elastis bergantung pada besarnya gaya tekan atau gaya regang yang diberikan pada benda tersebut.

Berkenaan dengan sifat elastis pada pegas, gaya pemulih pada pegas akan berbanding lurus dengan pertambahan panjangnya. Pegas yang berada dalam keadaan tertekan atau teregang dikatakan memiliki energi potensial elastis karena pegas tidak berada dalam keadaan posisi setimbang.



Contoh soal energi potensial :
Soal 1. Sebuah bola yang memiliki massa 2 kg, terletak di atas almari dengan ketinggian 3 m. Berapakah energi potensial bola? (percepatan gravitasi bumi = 10 m/s2)
Jawab :
m = 2 kg,  h = 3 m,   g = 10 m/s2
Ep = m g h
Ep = 2 kg x 10 m/s2 x 3 m
Ep = 60 joule.
Energi potensial bola adalah 60 joule.

Soal 2. Buah kelapa yang masih menggantung dipohon kira-kira massanya 1,5 kg. Jika ketinggian pohon kelapa tersebut 10 meter. Berapa energi potensial buah kelapa tersebut? (g = 10 m/s2)
Jawab :
m = 1,5 kg,  h = 10 m,   g = 10 m/s2
Ep = m g h
Ep = 1,5 kg x 10 m/s2 x 10 m
Ep = 150 joule.
Energi potensial pada kelapa adalah 150 meter.

Soal 3. Sebuah benda memiliki energi potensial 1000 joule. Benda tersebut terletak di atas gedung dengan ketinggian 100 meter dari tanah. Berapakah massa benda dan berat benda tersebut? (g = 10 m/s2)
Jawab :
Ep = 1000 J,  h = 100 m,  g = 10 m/s2
Ditanya massa benda dan berat benda?
Ep = m g h
Rumus mencari massa benda :
m = Ep : (g x h)
m = 1000 J : (10 m/s2 x h = 100 m)
m = 1 kg.
Mencari berat benda :
W = m g
W = 1 kg x 10 m/s2
W = 10 newton
Jadi massa bendanya 1 kg dan berat bendanya 10 newton.

Soal 4. Suatu boneka memiliki massa 3 kg. Jika boneka tersebut memiliki energi potensial 120 joule di atas lemari. Berapakah ketinggian lemari tersebut? (g = 10 m/s2)
Jawab :
Ep = 120 J,   g = 10 m/s2,  m = 3 kg
Ditanya ketinggian benda?
Ep = m g h
h = Ep : (m x g)
h = 120 : (3 kg x 10 m/s2)
h = 120 : 30
h = 4 meter
ketinggian lemari tersebut adalah 4 meter.
Perbedaan energi potensial dengan energi kinetik adalah energi potensial terjadi pada benda yang bergerak, sedangkan energi potensial terjadi pada benda yang memiliki posisi atau ketinggian. Pada kasus buah mangga jatuh dari pohonnya terdapat dua energi yakni energi potensial dengan energi kinetik. Energi potensial tersebut ada pada saat buah mangga masih berada di pohonnya, sedangkan energi kinetik terjadi pada saat buah mangga sampai jatuh ke tanah. Baca selengkapnya tentang energi kinetik

Soal 5. Pemain loncat indah memiliki massa 50 kg dan berdiri pada menara loncat. Jika ia mau melompat ke dalam kolam renang yang ketinggia menara loncat ke kolam renang 10 meter. Berapakah berat dan energi potensial orang tersebut? (g = 10 m/s2)
Jawab :
m = 50 kg,  h = 10 m,   g = 10 m/s2,
ditanya berat benda dan energi potensial?
Mencari berat benda menggunakan rumus  W = m g
W = 50 kg x 10 m/s2
W = 500 N
Mencari energi potensial Ep = m g h
Ep = 50 kg x 10 m/s2 x 10 m
Ep = 5000 J
Jadi berat orang itu adalah 500 newton dan energi potensialya 5000 joule.

Sumber :
0 Komentar untuk "Rumus energi potensial dan contoh soal"

Silahkan berkomentar sesuai artikel

 
Template By Kunci Dunia
Back To Top