Rumus Energi Potensial Gravitasi dan Pegas serta Contoh Soalnya

ADVERTISEMENT

Rumus Energi Potensial Gravitasi dan Pegas serta Contoh Soalnya

Nur Wasilatus Sholeha - detikEdu
Minggu, 09 Jun 2024 06:00 WIB
Pegas Seri.
Foto: E-Modul Praktikum Fisika, Elastisitas & Hukum Hooke (2021)
Jakarta -

Pernahkah detikers mendengar istilah energi potensial? Istilah tersebut dapat ditemukan dalam pelajaran fisika, energi potensial adalah energi yang dimiliki suatu benda akibat adanya pengaruh tempat atau kedudukan dari suatu benda tersebut. Lantas apa rumus energi potensial?

Rumus energi potensial terbagi menjadi dua yaitu rumus energi potensial gravitasi dan rumus energi potensial pegas, Berikut penjelasan dan contohnya!

Pengertian dan Macam-macam Energi Potensial

Energi potensial memiliki kata dasar 'potensi' yang dapat diartikan sebagai kemampuan yang tersimpan, Secara umum, energi potensial adalah energi yang diartikan sebagai energi yang tersimpan dalam keadaan tertentu.

SCROLL TO CONTINUE WITH CONTENT

Mengutip dari buku Seri Sains: Energi, energi potensial adalah energi yang dimiliki suatu benda akibat adanya pengaruh tempat atau kedudukan dari suatu benda tersebut.

Energi potensial disebut energi diam karena benda yang dalam keadaan dia dapat memiliki energi. Jika benda tersebut bergerak, maka benda tersebut mengalami perubahan energi potensial menjadi energi gerak.

ADVERTISEMENT

Terdapat dua jenis energi potensial yaitu:

  • Energi Potensial Gravitasi

Energi potensial gravitasi adalah energi yang dimiliki oleh benda karena kedudukannya oleh permukaan bumi. Contoh benda yang memiliki energi potensial gravitasi adalah air terjun mengalir dari kedudukan tinggi ke kedudukan rendah.

  • Energi Potensial Pegas

Energi potensial pegas atau elastis adalah jenis energi yang terdapat pada benda-benda yang memiliki sifat elastis. Energi potensial elastis dapat terjadi disebabkan oleh kecenderungan benda untuk tetap berada pada posisi semula.

Contohnya sebuah busur panah yang belum direntangkan, tidak memiliki energi potensial atau dapat dikatakan energi potensialnya nol. Setelah direntangkan atau disimpangkan, busur panah tersebut memiliki energi potensial. Energi ini timbul akibat kecenderungan busur panas untuk kembali ke posisi semula.

Rumus Energi Potensial

Dikutip dari buku Fisika untuk SMK/MAK, rumus energi potensial yaitu sebagai berikut:

  • Energi Potensial Gravitasi

Ep = m.g.h

Keterangan:

Ep = Energi Potensial (J)

g = Percepatan Gravitasi (m/s2)

h = ketinggian posisi benda (m)

  • Energi Potensial Pegas

Ep = Β½ k.x2

Keterangan

k = konstanta pegas (J/m2)

x = Simpangan (m)

Contoh Soal Energi Potensial

1. Batu bermassa 2 kg jatuh bebas dari ketinggian 20 m di atas tanah. Tentukan perubahan energi potensial dan usaha yang dilakukan gaya berat tersebut pada saat mencapai ketinggian 5 m di atas tanah.

Jawab

Diketahui: m = 2 kg

h1 = 20 m

h2 = 5 m

g = 10 ms-2

Ditanyakan : .....?

Penyelesaian: Ep = m. g. h

Ep = 2 x 10 x (5-20)

Ep = 20 x (-15)

Ep = -300 J

2. Sebuah benda dengan massa 5 kg memiliki energi potensial 1.000 joule. jika diketahui gravitasi bumi sebesar 10 ms-2 , maka berapa ketinggian benda tersebut

Jawab:

m= 5 kg

g = 10 ms-2

Ep= 1.000 J

Dit: h=....?

Peny: Ep = m.g.h

1.000 = 5.20.h

1.000 = 100.h

h= 1000/100 = 10 m

3. Sebuah pegas memiliki konstanta sebesar 500 Nm, kemudian pegas tersebut direntangkan dan panjangnya berubah menjadi 20 cm. Tentukan energi potensial elastis pegas tersebut....

Jawab:

Diketahui: k = 500 Nm

x = 20 cm = 0,2 m

Ditanyakan: Ep=.....?

Penyelesaian: Ep = Β½ k.x2

Ep = Β½. 500. 0,22

Ep = Β½. 500. 0,04

Ep = 250. 0,04 = 10 J

4. Pegas memiliki panjang 100 cm, jika energi potensial yang dimiliki sebesar 20 Joule, maka tentukan konstanta pegas tersebut..

Jawab:

Diketahui: Ep= 20 J

x = 100 cm = 0,5 m

Ditanyakan: k.....?

Penyelesaian: Ep = Β½ .k.x2

20 = Β½. k. (0,5)2

20 = Β½. k. (0,5)2

20 = 0,125k

k = 20/0,125 = 160 Nm

5. Sebuah bola yang memiliki massa 10 kg diletakkan di ketinggian 15 meter dari permukaan tanah. Berapakah energi potensial jika gravitasi bumi sebesar 10 ms-2...

Jawab:

Diketahui: m= 10 kg

h = 15 m

g = 10 ms-2

Ditanyakan: Ep.....?

Penyelesaian: Ep= m.g.h

Ep = 10. 10.15

Ep= 1.500 J

Nah itu dia penjelasan mengenai rumus energi potensial dan contohnya. Semoga dapat memberi manfaat untuk detikers!




(pal/pal)

Berita Terkait

 

 

 

 

 

 

 

 

Ranking PTN

Berikut daftar 5 Perguruan Tinggi terbaik Indonesia
Hide Ads