Rumus Energi Potensial dan Contoh Soalnya

rumus energi potensial

Kita tentu tak asing dengan rumus energi potensial yang dipelajari dalam pelajaran Fisika tingkat SMA.

Dari laman emodul.kemdikbud.go.id, Energi Potensial didefinisikan sebagai berikut:

Rumus Energi Potensial

Energi Potensial yang disebabkan oleh perubahan panjang dinamakan energi potensial elastis, dengan rumus sebagai berikut:

Di mana k adalah tetapan elastisitas pegas (N/m), sementara x adalah perubahan panjang benda (m).

Contoh dari energi potensial elastis antara lain, orang menarik busur, dan pegas yang dipakai pada pena.

Sedangkan Energi Potensial yang disebabkan karena kedudukannya terhadap permukaan bumi disebut sebagai energi potensial gravitasi, dengan rumus Energi Potensial (Ep) sebagai berikut:

Di mana m adalah massa benda (kg), g merupakan percepatan gravitasi (m/s2), serta h adalah kedudukan benda terhadap permukaan bumi (m).

Contohnya adalah air terjun sebagai sumber PLTA serta kelapa yang jatuh dari pohonnya.

Usaha dan energi potensial

Awalnya, buah kelapa menggantung di pohonnya pada ketinggian h1, kemudian karena adanya tarikan gaya gravitasi (w = mg), buah kelapa jatuh pada ketinggian h2 .

Sehingga besar usaha yang dilakukan oleh buah kelapa yang jatuh bisa dihitung dengan persamaan:

Berdasarkan konsep energi potensial, posisi awal buah kelapa di atas pohon memiliki energi potensial mula-mula Ep1, kemudian setelah mencapai keadaan h2 energi potensialnya menjadi Ep2 . Perubahan energi potensial Ep1 menjadi Ep2 menghasilkan energi yang menyebabkan benda bergerak turun.

Besarnya perubahan energi potensial sama dengan usaha gaya gravitasi W, maka

Sehingga, usaha oleh gaya berat (gravitasi) merupakan perubahan energi potensial gravitasi.

Contoh soal:

Benda bermassa 2 kg jatuh bebas dari ketinggian 20 m di atas tanah. Tentukan usaha yang dilakukan gaya berat benda tersebut pada saat mencapai tanah!

Jawaban:

Diketahui:

m = 2 kg

h0 = 0

Ditanya: W = …?

Jawab:

W = m . g . (ht – h0 ) = 2 . 10 . (20 – 0) = 20 . 20 W

W = 400 joule

Itulah rumus energi potensial dan contoh soalnya, tidak sulit bukan? (Adelliarosa)