Energi Potensial: Pengertian, Jenis dan Contoh Soal

Ilustrasi energi potensial. Sumber: Unsplash/Luca Bravo

Pada mata pelajaran fisika, terdapat salah satu materi yang mempelajari mengenai energi. Energi dibagi menjadi tiga jenis, yaitu energi potensial, mekanik, dan kinetik. Pertanyaan-pertanyaan mengenai apa itu energi potensial pun sering muncul.

Manusia selalu beraktivitas atau bergerak karena adanya energi. Setiap benda yang memiliki energi cenderung melakukan usaha. Bisa dikatakan bahwa energi merupakan kemampuan untuk melakukan usaha.

Apa Itu Energi Potensial?

Ilustrasi energi potensial. Sumber: Unsplash/Matthew Henry

Apa itu energi potensial? Topik materi mengenai energi potensial cukup menarik dan banyak dibahas. Energi merupakan kemampuan untuk melakukan usaha atau kerja.

Mengutip buku IPA Fisika Gasing SMP/MTs Kelas VIII karya Prof. Yohanes Surya (2011:109) energi potensial adalah energi yang dimiliki benda karena posisinya. Energi potensial disebut juga dengan energi diam sebab benda yang dalam keadaan diam bisa memiliki energi.

Jenis Energi Potensial

Ilustrasi energi potensial. Sumber: Unsplash/Photo nic

Setelah memahami apa itu energi potensial, agar lebih memahami mengenai materi ini, perlu juga untuk mengetahui jenis-jenis dari energi potensial. Energi potensial terbagi menjadi 3 jenis, yaitu energi potensial gravitasi, energi potensial listrik, dan energi potensial elastis.

1. Energi Potensial Gravitasi

Energi potensial gravitasi adalah energi atau pergerakan suatu benda yang disebabkan oleh kedudukan benda tersebut terhadap gravitasi bumi. Ketika ada benda jatuh dari ketinggian, maka ia akan jatuh menimpa tanah.

Rumus energi potensial gravitasi adalah:

Keterangan:

Ep : energi potensial (Joule)

m : massa benda (kg)

g : gravitasi bumi (m/s2)

h : ketinggian suatu benda (m)

2. Energi Potensial Listrik

Energi ini dapat terjadi jika sebuah partikel bermuatan bergerak dalam suatu medan listrik. Saat itulah medan listrik akan mengarahkan gaya, lalu melakukan kerja terhadap partikel tersebut.

Rumus energi potensial listrik adalah:

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)

3. Energi Potensial Elastis

Energi potensial elastis adalah energi yang diperlukan untuk menekan atau meregangkan pegas. Energi potensial elastis ini dimiliki oleh benda-benda elastis, seperti karet, bola karet, pegas, dan lain-lain.

Rumus energi potensial elastis adalah:

Keterangan:

Ep : energi potensial (Joule)

k : konstanta Coulomb (9×10^9 N.m2/C2)

x : perubahan posisi (m)

Contoh Soal Energi Potensial

Ilustrasi energi potensial. Sumber: Unsplash/NASA

Memahami contoh soal akan membantu untuk lebih mengerti apa itu energi potensial. Dengan contoh soal, siswa dapat berlatih dan memahami tentang materi energi potensial. Berikut adalah beberapa contoh soal energi potensial.

Contoh Soal 1

Sebuah kelapa memiliki massa 2 kg dan berada pada ketinggian 20 meter dari permukaan bumi. Jika diketahui gravitasi bumi di tempat itu 10 m/s2, berapa energi potensial yang dimiliki kelapa pada ketinggian itu?

Jawaban:

EP = m.g.h

EP = 2.10.20

EP = 400 Joule

Jadi, energi potensialnya adalah 400 Joule.

Contoh Soal 2

Suatu benda bermassa 5 kg memiliki energi potensial sebesar 1000 Joule pada ketinggian tertentu. Jika gravitasi di tempat itu adalah 10 m/s2, berapakah perkiraan ketinggian benda tersebut dari permukaan bumi?

Jawaban:

EP=m.g.h

h=Ep/(m.g)

h=1000/(5.10)

h=20

Jadi, ketinggiannya adalah 20 meter

Baca juga: Energi: Pengertian dan Jenis-jenisnya

Demikianlah penjelasan mengenai apa itu energi potensial yang sering ditemukan pada mata pelajaran sains. Mengetahui pengertian, jenis dan contoh soal energi potensial dapat meningkatkan pemahaman siswa mengenai materi energi. (BAI)