Konsep Energi Potensial

loading...

1)      Konsep Energi Potensial

Energi potensial benda adalah energi yang dimiliki oleh bendatersebut karena kedudukan atau posisi benda tersebut, Jadi energi initersimpan dalam benda tersebut dan dapat dimanfaatkan jikadiperlukan.

Sebuah pegas jika ditekan, kemudian dilepas maka pegas dapat melempar kembali benda yang menekannya, karena pegas punya energi potensial. Energi kimia yang terdapat pada bahan bakar termasuk energi potensial, karena jika dimanfaatkan bahan bakar dapat menggerakkan kendaraan, sehingga kendaraan punya energi kinetic, dan masih banyak contoh-contoh lain.

Ø  Energi Potensial Gravitasi

Jika ditangan anda menggenggam sebuah batu bermassa m, pada ketinggian h dari tanah atau bidang horisontal, kemudian batu tersebut anda lepas secara bebas (tanpa kecepatan awal), maka benda tersebut akan jatuh dan membentur tanah, benda tersebut melakukan usaha terhadap tanah. Energi potensial yang disebabkan oleh gaya gravitasi bumi disebut energi potensial gravitasi. Tinjau benda bermassa m pada posisi h dari atas bidang acuan (misalnya tanah). Untuk mengangkat benda tersebut dari tanah hingga mencapai ketinggian h dibutuhkan usaha, sebesar gaya (gaya gravitasi = mg) dikalikan jarak tempuh (= ketinggian = h), sehingga:

Dan didefinisikan energi potensial gravitasi suatu benda bermassa m terhadap suatu bidang acuan sebagai hasil kali berat benda tersebut dengan ketinggiannya dari bidang acuan, atau secara matematis:

 

Energi potensial suatu benda selalu diukur terhadap bidang acuan atau titik acuan tertentu. Dan energi potensial pada posisi ini biasanya ditentukan sama dengan nol. Jika titik acuan berbeda , maka energi potensial suatu titik juga berbeda, tetapi perubahan energi potensial antara kedua titik tertentu adalah tetap besarnya. Jika benda berpindah dari titik (1) ke titik (2) yang masing-masing ketinggiannya terhadap bidang acuan yang sama (tergantung pemilihannya = ditentukan) adalah h1 dan h2, maka perubahan energi potensialnya EP tetap sama.

Contoh soal:

1.      Tinjau sebuah benda dengan massa 1400 kg bergerak dari titik A ke titik B dan kemudian ke titik C (lihat gambar). Tentukan: (a) berapa energi potensial di B dan di C terhadap titik acuan di A, (b) berapa perubahan energi potensial ketika mobil bergerak dari B ke C, (c) untuk soal a dan b dengan titik acuan (h=0) dititik C.

Penyelesaian:

2.      Sebuah peluru meriam dengan massa 70 kg ditembakan dari sebuah laras meriam sehingga mencapai ketinggian 500 m. Tentukan: (a) berapa energi potensial peluru terhadap tanah pada ketinggian tersebut, (b) berapa perubahan energi potensial ketika peluru berada pada ketinggian 250 m.

Penyelesaian:

3.      Sebuah bola bermassa 500 gram bergerak dari A ke C melalui lintasan ABC, seperti ditunjukkan gambar di bawah. Tentukan: (a) berapa energi potensial bola dititik A dan B terhadap titik C, (b) berapa perubahan energi potensial ketika bola bergerak dari A ke C.

Penyelesaian:

loading...