Pengertian Energi Potensial, Rumus, dan Contoh Soal

Diposting pada

Pengertian Energi Potensial, Rumus, dan Contoh Soal – Fisika memang sudah lama menjadi momok bagi para siswa. Banyaknya teori serta rumus hitung yang sulit dihafal membuat siswa sering kebingungan saat mengerjakan soal ujian. Dari sekian banyak materi di SMA kalian akan menemukan pembahasan tentang energi potensial.

Apa itu energi potensial dalam ilmu fisika? secara garis besar pengertianya adalah sautu energi yang dimiliki benda ketika sedang dalam posisi diam. Bagaimana rumus energi potensial dan cara mengerjakan contoh soalnya? inilah pertanyaan yang sering saya jumpai di berbagai media. Faktanya, soal energi potensial karena faktor tertentu.

Pengertian Energi Potensial, Rumus dan Contoh Soal
Ilustrasi Energi Potensial

Suatu kehidupan tidak akan terlepas dari keberadaan energi di sekelilingnya. Energi berguna untuk melakukan aktivitas dan mendukung semua kegiatan. Dalam ilmu fisika kalian dapat menemukan konsep perpindahan benda yang disebabkan oleh energi potensial. Adapula berbagai kejadian yang berkaitan dengan energi seperti bermain bola, jatuhnya apel dari pohon, pergerakan manusia dan sebagainya.

Energi secara umum dapat dibagi menjadi dua jenis yaitu energi potensial dan energi kinetik. Keduanya memang punya konsep berbeda tapi saling berkaitan dalam kehidupan sehari-hari. Mari kita fokuskan pembahasan pada energi potensial terlebih dahulu. Dalam materi ini terdapat pembahasan mengenai pengertian energi potensial, rumus energi potensial dan contoh soal energi potensial. Sebuah benda yang mempunyai energi akan membuat benda tersebut dapat mengerjakan gaya maupun menggerakkan sesuatu.

Pengertian Energi Potensial, Rumus, dan Contoh Soal

Setiap benda tentunya memiliki energi potensial yang bisa dihitung memakai rumus tertentu. Benda tersebut sudah pasti mempunyai potensi tidak terduga walaupun kondisinya diam ataupun bergerak. Nah, proses serta kemungkinan potensi itu dipengaruhi oleh adanya gaya. Misalnya saat bersepeda di daerah perbukitan kalian pasti merasa semakin berat dalam mengayuh.

Di daerah tersebut juga terdapat jalur yang beragam seperti turunan sampai tanjakan. Benda akan diberikan gaya yang semakin besar atau potensial apabila melewati jalur tanjakan. Lain halnya bila kita bersepeda melalui turunan pasti akan terasa sebaliknya. Konsep seperti inilah yang selanjutnya dikenal sebagai rumus energi potensial.

Contoh soal energi potensial sendiri bisa kita jumpai dengan mudah pada buku latihan fisika. Penjelasan terkait rumus serta pengertiannya pun juga akan disampaikan guru secara intensif. Mengapa demikian? sebab materi ini sering muncul sebagai butir soal ketika ujian berlangsung. Ironisnya, tak semua siswa mampu mengerjakan karena salah memasukan rumus energi potensial tersebut.

Apa Itu Energi Potensial

Energi potensial secara umum dapat dinamakan dengan energi diam. Hal ini dikarenakan benda diam memiliki keadaan yang mempunyai kandungan energi di dalamnya. Tetapi potensial akan melakukan perubahan menjadi kinetik saat benda bergerak. Energi potensial pada dasarnya dapat dibagi menjadi beberapa jenis. Jenis jenis energi potensial tersebut ialah energi potensial gravitasi, energi potensial listrik dan energi potensial pegas.

Baca juga : Rumus Kelajuan dan Kecepatan Beserta Perbedaannya

Secara sederhana energi potensial dapat diartikan sebagai energi yang terdapat pada sebuah benda. Sebuah benda yang diberikan energi akan mempengaruhi posisinya, karena tak terhingga tujuannya tetapi sumber gaya yang diikutinya tetap akan menciptakan energi baru. Kita bisa menghitungnya dengan memasukan rumus energi potensial.

Lambang satuan SI dalam pengukuran energi dan usaha dapat berupa Joule. Di bawah ini terdapat pembahasan mengenai pengertian energi potensial, rumus energi potensial dan contoh soal energi potensial, baik potensial listrik, potensial gravitasi dan potensial pegas. Berikut penjelasan selengkapnya:

Energi Potensial Listrik

Listrik adalah salah satu elemen atau fenomena fisika yang pemanfaatannya bisa kita jumpai di tengah masyarakat. Misalnya saja untuk energi lampu (penerangan), mesin cuci, lemari ES, dan lain sebagainya. Tanpa sadar ternyata listrik juga berkaitan erat dengan energi potensial.

Terjadinya energi potensial ada di suatu partikel yang mempunyai muatan bergerak di medan listrik. Medan listrik dikala itu akan membuat partikel bekerja ketika memberikan gaya di dalamnya. Rumus energi potensial listrik secara sistematis dapat ditulis seperti ini:

Ep = k(q₀q/r)

Keterangan:
Ep = Energi potensial listrik (Joule)
k = Konstanta (9 x 10⁹ N.m²/C²)
q₀ = Muatan sumber (Coulomb)
q = Muatan uji (Coulomb)

Energi Potensial Gravitasi

Kita tau bahwa bumi memiliki gaya gravitasi yang sangat kuat sehingga mampu menjaga kita tidak melayang ke udara. Tapi tak semua siswa tau seperti cara mengerjakan soal energi potensial gravitas yang benar. Akhirnya banyak yang mengalami kegagalan pada saat menghadapi ujian maupun ulangan harian.

Padahal kalian bisa menjumpai materi satu ini di buku pedoman fisika khususnya jenjang sekolah menengah. Pengertian energi potensial gravitasi ialah energi yang disebabkan pada gravitasi bumi ketika terjadi pada sebuah benda. Dengan energi ini sebuah benda akan dibuat jatuh sampai menyentuh tanah. Adapun rumus energi potensial gravitasi yaitu:

Ep = mgh

Keterangan:
Ep = Energi potensial gravitasi (Joule)
m = Massa benda (kg)
g = Gravitasi (m/s²)
h = Ketinggian benda (m)

Baca juga : Materi Besaran dan Satuan Pada Pengukuran Fisika

Energi Potensial Pegas

Pengertian energi potensial pegas yaitu energi yang dibutuhkan untuk melakukan tekanan atau regangan pada pegas. Adapun rumus energi potensial pegas secara sistematis yaitu meliputi:

Ep = ½ kx²

Keterangan:
Ep = Energi potensial (Joule)
k = Konstanta (9 x 10⁹ N.m²/C²)
x = Perubahan posisi (m)

Pada dasarnya secara umum energi potensial dapat kita jumpai dalam kehidupan sehari hari. Penerapan energ potensial dalam kehidupan sehari hari ini dapat meliputi bola bergulir, trampolin, busur, magnet, kembang api, jatuhnya buah di pohon, maupun peer.

Contoh Soal Energi Potensial

Setelah menjelaskan tentang pengertian energi potensial dan rumus energi potensial di atas. Selanjutnya saya akan membagikan contoh soal terkait rumus tersebut. Adapun contoh soal dan pembahasannya yaitu:

1. Massa sebuah bola yang  ada di atas lemari ialah 5 kg. Apabila energi yang dimiliki bola basket tersebut besarnya 125 Joule dan gaya gravitasinya 10 m/s². Maka tentukan ketinggian bola tersebut dari lemari?

Pembahasan.
Diketahui : m = 5 kg; Ep = 125 Joule; g = 10 m/s²
Ditanyakan : h = ?
Jawab.
Contoh soal energi potensial ini dapat diselesaikan dengan rumus berikut:
Ep = mgh
125 = 5 x 10 x h
125 = 50 x h
h = 125/50
h = 2,5 m
Jadi ketinggian bola tersebut dari lemari ialah 2,5 meter.

2. Massa buah kelapa yang ada di pohon besarnya 2 kg. Apabila ketinggian yang dimiliki pohon kelapa tersebut 8 meter. Tentukan energi potensial pada buah kelapa tersebut? (g = 10 m/s²)

Pembahasan.
Diketahui : m = 2 kg; h = 8 m; g = 10 m/s²
Ditanyakan : Ep = ?
Jawab.
Contoh soal ini dapat diselesaikan dengan rumus energi potensial seperti berikut:
Ep = mgh
= 2 x 8 x 10
= 160 Joule
Jadi energi potensial pada buah kelapa tersebut ialah 160 Joule.

Sekian penjelasan mengenai pengertian energi potensial, rumus energi potensial dan contoh soal energi potensial. Energi potensial merupakan energi yang ada pada sebuah benda dan tersimpan. Semoga artikel ini dapat bermanfaat dan terima kasih telah membaca materi energi potensial di atas.

Baca Juga  Rumus Pemuaian Zat Padat dan Contoh Soalnya