Energi Potensial – Pengertian, Jenis, Gravitasi, Listrik, Magnetik, Elastis, Contoh Soal

Diposting pada

Energi Potensial – Pengertian, Jenis, Gravitasi, Listrik, Magnetik, Elastis, Contoh Soal : Energi potensial merupakan energi yang dapat mempengaruhi disebabkan posisi ketinggian benda yang cenderung menuju tak terhingga dengan arah dari gaya yang ada dari energi potensial. Satuan SI sebagai pengatur usaha serta energi ialah Joule (simbol J).


Pengertian Energi Potensial

Energi potensial adalah energi yang memperngaruhi benda karena posisi (ketinggian) benda tersebut yang mana kecenderungan tersebut menuju tak lain terkait dengan arah dari gaya yang ditimbulkan dari energi potensial tersebut. Satuan SI untuk mengukur usaha dan energi adalah Joule (simbol J).

Sebutan “energi potensial” pertama kali dikemukakan oleh seorang teknik dan fisikawan berkebangsaan Skotlandia, William Rankine.


Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : 10 Organ Sistem Alat Reproduksi Wanita Beserta Fungsi Dan Bagiannya


Contoh sederhana energi ini adalah jika seseorang membawa suatu batu ke atas bukit dan meletakkannya di sana, batu tersebut akan mendapat energi potensial gravitasi. Jika kita meregangkan suatu pegas, kita dapat mengatakan bahwa pegas tersebut membesar & memanjang berarti pegas tersebut mendapatkan energi potensial elastik.


Berbagai jenis energi dapat dikelompokkan sebagai energi potensial. Setiap bentuk energi ini dihubungkan dengan suatu jenis gayatertentu yang bekerja terhadap sifat fisik tertentu suatu materi (seperti massa, muatan, elastisitas, suhu, dll).


Energi potensial gravitasi dihubungkan dengan gaya gravitasi yang bekerja terhadap massa benda; energi potensial elastik terhadap gaya elastik yang bekerja terhadap elastisitas objek yang berubah bentuk; energi potensial listrik dengan gaya Coulomb; gaya nuklir kuat atau gaya nuklir lemahyang bekerja terhadap muatan elektrik pada objek;


energi potensial kimia, dengan potensial kimia pada suatu konfigurasi atomik atau molekular tertentu yang bekerja terhadap struktur atomik atau molekular zat kimia yang membentuk objek dan juga energi potensial termal dengan gaya elektromagnetik yang berhubungan dengan suhu objek.


Energi potensial adalah energi yang tersimpan karena posisi. Hal ini dapat dianggap sebagai energi yang “tersimpan” oleh sistem fisik. Hal ini disebut potensial karena, dalam bentuk yang sekarang, tidak melakukan pekerjaan apapun atau menimbulkan perubahan dalam lingkungannya. Memang, bagaimanapun, memiliki potensi untuk dikonversi menjadi berbagai bentuk energi, seperti energi kinetik. Satuan standar untuk mengukur energi tersebut adalah dengan joule.


Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : 12+ Sistem Anatomi Tubuh Manusia, Fungsi, Penjelasan, dan Gambar Lengkap

Loading...

Ketika sebuah objek dipindahkan dari posisi semula dan ada energi menariknya kembali ke posisi itu, energi potensial cenderung ada. Sebuah bola di ujung pegas, misalnya, memiliki energi yang akan diubah menjadi energi kinetik ketika diijinkan untuk kembali ke posisi semula. Sebuah berat diadakan atas tanah, ketika dilepaskan, akan memiliki energi potensial karena gravitasi menarik kembali ke posisi semula.


Salah satu prinsip utama dari energi potensial adalah hukum kekekalan energi, yang menyatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan maupun dihancurkan. Energi yang dikeluarkan untuk mengangkat suatu objek atau memampatkan pegas tidak hanya hilang, itu adalah “disimpan” sebagai energi potensial. Hal ini kemudian dilepaskan sebagai energi kinetik oleh gaya pemulih. Masukan energi sama dengan keluaran energi, tidak ada keuntungan atau kerugian energi secara keseluruhan.


Ada berbagai jenis energi potensial. Ada energi potensial elastis ketika suatu objek elastis, seperti karet gelang atau busur, ditarik atau bentuknya di tekan. Energi potensial kimia berkaitan dengan ikatan kimia dalam molekul. Dalam reaksi kimia, energi potensial kimia berubah menjadi bentuk energi lain seperti ikatan yang rusak dan direformasi. Energi listrik potensial mengambil tiga bentuk utama: elektrostatik, elektrodinamik, dan nuklir.


Energi elektrostatik potensial terjadi ketika sebuah partikel bermuatan berada pada posisi diam. Ini memiliki energi potensial karena posisinya dalam kaitannya dengan partikel bermuatan lainnya. Energi potensial elektrodinamik ada karena partikel bermuatan bergerak. Partikel-partikel ini dapat membentuk medan elektromagnetik yang memiliki potensi untuk memindahkan objek lainnya. Potensi energi nuklir ada karena hubungan antara partikel-partikel subatomik, seperti proton, elektron, dan neutron, dalam inti atom.


Dalam semua berbagai bentuk, energi potensial selalu didefinisikan sebagai energi yang tersimpan dalam sistem. Sementara ia bisa melakukan usaha sendiri, dapat diubah menjadi bentuk energi lain yang dapat menyebabkan perubahan dan melakukan usaha.


Mungkin ada kalanya putra atau putri anda sepulang dari sekolah mencerca anda dengan  berbagai pertanyaan tentang berbagai jenis energi potensial, atau energi yang disimpan. Hal ini dapat cukup membuat anda menjadi bingung karena beberapa contoh yang tidak stasioner pada tingkat molekuler.


Beberapa jenis sebenarnyaEnergi Potensial dan Kinetik (energi gerak) terjadi secara bersamaan, seperti panas atau kimia. Anda dapat menjelaskan perbedaan antara enam jenis energi potensial untuk anak anda menggunakan contoh yang umum.


Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Rantai Makanan : Pengertian, Jenis, Jaring, Contoh Dan Gambarnya


Jenis – jenis Energi Potensial

Energi Potensial, atau posisi energi yang disimpan. Artinya, bahwa objek tersebut memiliki kapasitas untuk melakukan pekerjaan atau memindahkan sesuatu dalam arti ilmiah. Ada banyak jenis energi potensial termasuk potensial gravitasi, listrik, kimia, termal, magnetik, dan elastis yang akan kita bahas seperti di bawah ini :


  • Jenis Energi potensial (Gravitasi)

Ketika sebuah benda seperti bola berada di lereng bukit, ia memiliki energi potensial gravitasi berdasarkan ketinggian dari bawah bukit, massa, dan konstanta gravitasi yang di Bumi 9.8m/s2. Konstanta gravitasi adalah bentuk percepatan. Semakin tinggi sebuah benda di atas permukaan bumi, maka akan semakin mempercepat karena jatuh hingga mencapai kecepatan maksimal (atau kecepatan tercepat di mana ia akan jatuh).


Jika bola dengan massa 10 kilogram di jatuhkan dari tempat dengan ketinggian  100 meter di atas permukaan bumi, energi potensial gravitasi akan menjadi produk massa, konstanta gravitasi, dan tinggi, atau (10 kg) (9,8 m/s2) (100m), yang adalah 9800 atau 9800 kgm2/s2 Newton-meter atau 9800 joule. Adalah Joule,  satuan metrik untuk energi. Sebuah bola potensial perubahan energi kinetik untuk seperti gulungan atau jatuh menurun.


  • Jenis Energi potensial (Listrik)

nergi listrik disimpan dalam baterai dalam unsur kimia baterai mengandung. Satu terminal baterai memiliki sebuah elemen yang memungkinkan elektron mengalir dari itu, sementara terminal lain memiliki unsur yang siap menerima elektron. Sebuah baterai akhirnya berhenti bekerja karena bahan kimia bisa digunakan.


Listrik statis melibatkan benda-benda seperti balon atau kucing peliharaan keluarga yang memiliki elektron ekstra, terutama dalam cuaca panas. Jika Anda menggosok balon pada rambut Anda dan menempelkannya ke dinding, yang menggunakan listrik statis. Ketika hewan peliharaan kucing pada musim kemarau, Anda mungkin mendengar suara berderak atau melihat bunga api kecil yang juga listrik statis.


  • Jenis Energi potensial(Kimia)

Energi kimia terperangkap dalam ikatan kimia. Ini adalah komponen dari energi yang dapat dilepaskan ketika molekul berinteraksi selama reaksi kimia. Ini termasuk bahan bakar fosil seperti batubara, minyak, gas alam dan kayu. Bahan kimia yang terdiri dari molekul, yang terdiri dari atom, yang terdiri dari proton, neutron, dan elektron untuk tujuan praktis.


Elektron berada dalam gerakan konstan mengelilingi proton dan neutron dalam inti. Gerak elektron yang terlibat dengan menciptakan ikatan kimia molekul. Selama reaksi kimia energi ini akan disimpan. Sel-sel kita membutuhkan energi kimia yang tersimpan dalam makanan yang kita makan agar dapat berfungsi dengan baik.


Pencernaan adalah proses yang lambat yang memecah makanan yang kita makan, melepaskan energi untuk digunakan oleh tubuh. Energi dari makanan menjadi panas, karbon dioksida dan air. Paket makanan daftar jumlah kalori dalam produk. Satu Kalori energi makanan 4180 Joule.


Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Pengertian Kepribadian Secara Umum Dan Pisikologi Beserta Ciri, Faktor Penentunya


  • Jenis Energi potensial (Panas)

Thermal atau energi panas dalam segala hal. Bahkan sesuatu yang terasa dingin seperti es batu masih memiliki panas. Molekul-molekul dari semua materi bergerak bahkan sebagai bagian dari solid. Selama suhu material di atas nol mutlak, yaitu -459 derajat Fahrenheit, memiliki panas. Jenis ini panas masih dianggap disimpan karena tidak melibatkan gerakan yang dapat kita lihat.


  • Jenis Energi potensial (Magnetik)

energi Magnetic juga terkait dengan atom dalam suatu objek. Sebuah magnet telah sangat kelompok besar atom berbaris, di mana satu sisi kelompok menjadi kutub utara magnet dan sisi lain menjadi kutub selatan. Medan magnet, atau ruang di sekitar magnet dimana gaya magnet yang diberikan, diciptakan oleh berputar dan mengorbit elektron.


Kebanyakan bahan yang tidak magnetik karena medan magnet atom ‘tidak berbaris. Atom besi menghasilkan medan magnet terkuat karena itu banyak mengandung zat besi magnet. Magnet dalam motor listrik dan mengerahkan kekuatan yang mempengaruhi arus listrik di kabel. Hal ini menyebabkan perkembangan listrik, radio, dan televisi.


  • Jenis Energi potensial (Elastis)

energi elastis adalah energi internal cairan atau padat yang dapat dikonversi menjadi energi mekanik untuk melakukan pekerjaan. Sebuah bola memantul, mata air, anyaman trampolin, dan piston hidrolik semua memiliki energi elastis. Bola, musim semi, dan trampolin semua padatan yang dapat menyimpan energi. Piston berisi udara baik dikompresi atau cairan lain seperti minyak rem di rem mobil yang menyimpan energi.


Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Perilaku Menyimpang : Pengertian, Ciri, Dan Jenis Beserta Contohnya Secara Lengkap


Contoh Soal Energi Potensial

Contoh soal 1 :

Buah mangga yang ranum dan mengundang selera menggelayut pada tangkai pohon mangga yang berjarak 10 meter dari permukaan tanah. Jika massa buah mangga tersebut 0,2 kg, berapakah energi potensialnya ? anggap saja percepatan gravitasi 10 m/s2.

Panduan jawaban :

  • EP = mgh
  • EP = (0,2 kg) (10 m/s2) (10 m)
  • EP = 20 Kg m2/s2 = 20 N.m = 20 Joule

Contoh soal 2 :

Seekor monyet bermassa 5 kg berayun dari satu dahan ke dahan lain yang lebih tinggi 2 meter. Berapakah perubahan energi potensial monyet tersebut ? g = 10 m/s2

Panduan jawaban :

kita tetapkan dahan pertama sebagai titik acuan, di mana h = 0. Kita hanya perlu menghitung EP monyet ketika berada pada dahan kedua…

  • EP = mgh = (5 kg) (10 m/s2) (2 m)
  • EP = 100 Joule

Dengan demikian, perubahan energi potensial monyet = 100 Joule.


Contoh soal 3 :

Seorang buruh pelabuhan yang tingginya 1,50 meter mengangkat sekarung beras yang bermassa 50 kg dari permukaan tanah dan memberikan kepada seorang temannya yang berdiri di atas kapal. Jika orang tersebut tersebut berada 0,5 meter tepat di atas kepala buruh pelabuhan, hitunglah energi potensial karung berisi beras relatif terhadap :

  1. permukaan tanah
  2. kepala buruh pelabuhan

Panduan jawaban :

a). EP karung berisi beras relatif terhadap permukaan tanah

Ketinggian total karung beras dari permukaan tanah = 1,5 m + 0,5 m = 2 meter

Dengan demikian,

  • EP = mgh = (50 kg) (10 m/s2) (2 m)
  • EP = 1000 Joule

b). EP karung berisi beras relatif terhadap kepala buruh pelabuhan

Kedudukan karung beras diukur dari kepala buruh pelabuhan adalah 0,5 meter.

  • EP = mgh = (50 kg) (10 m/s2) (0,5 m)
  • EP = 250 Joule

Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : 15 Ciri-Ciri Lumut Tanduk Serta Penjelasannya