Pengertian Energi Potensial, Ini Ciri-Ciri, Jenis dan Rumusnya

Energi potensial banyak terjadi di sekitar kita, simak penjelasannya.

Energi potensial banyak terjadi di sekitar kita, simak penjelasannya.

Pengertian Energi Potensial, Ini Ciri-Ciri, Jenis dan Rumusnya

Energi adalah hal yang sangat penting dalam kehidupan manusia, sebab banyak aktivitas dan gerakan yang dipengaruhi olehnya. Setiap benda yang bergerak juga memerlukan energi, dan benda yang memiliki energi cenderung melakukan usaha. Jadi dapat dikatakan bahwa energi merupakan kemampuan untuk melakukan usaha. Energi terbagi dalam tiga macam, yaitu energi potensial, energi kinetik, dan energi mekanik.

Jenis energi yang akan dibahas dalam artikel ini adalah energi potensial. Sebutan "energi potensial" pertama kali dikemukakan oleh seorang teknik dan fisikawan berkebangsaan Skotlandia, William Rankine.

Berikut penjelasan lengkap mengenai pengertian energi potensial beserta ciri-ciri, jenis, dan rumusnya.

Pengertian Energi Potensial

Dalam ilmu fisika, pengertian energi potensial adalah energi yang memengaruhi benda karena posisi (ketinggian) benda tersebut yang mana kecenderungan tersebut menuju tak terhingga dengan arah dari gaya yang ditimbulkan energi potensial tersebut.

Satuan energi potensial untuk mengukur usaha dan energi adalah Joule atau disingkat dengan J. Energi potensial juga bisa dimiliki oleh benda dalam keadaan tertekan seperti panah yang akan dilepaskan dari busurnya.

Pengertian energi potensial yang lebih sederhana adalah energi yang dimiliki benda akibat kedudukan atau posisi bendanya. Berbagai macam energi potensial dapat didefinisikan berdasarkan setiap jenis yang dihubungkan dengan suatu gaya tertentu. Energi potensial disebut juga energi diam sebab benda yang dalam keadaan diam bisa memiliki energi. Jika benda ini bergerak, maka benda mengalami perubahan energi potensial yang menjadi energi gerak. Dari pengertian ini, dapat diketahui bahwa benda yang diam namun ada di posisi tertentu maka akan memiliki energi potensial.

Contoh Energi Potensial

Terdapat beberapa contoh sederhana untuk mengetahui keberadaan energi potensial.

Misalnya, saat seseorang menarik tali busur lalu menahannya. Tali busur itu akan mendapat energi potensial. Jika tali busur dilepaskan, anak panah akan melesat. Melesatnya anak panah akibat dari usaha yang dilakukan tali busur. Atau bekas lekukan kelapa yang jatuh di atas permukaan tanah, menunjukkan energi potensial yang dimiliki kelapa akibat jatuh dari pohonnya yang tinggi.

Contoh energi potensial tak hanya itu saja. Berikut beberapa hal yang dapat digunakan untuk mengilustrasikan energi potensial; 1. Energi yang dimiliki gas yang ditekan dalam ruang tertutup. 2. Energi yang dimiliki bahan magnetik dalam suatu medan magnet. 3. Energi pada air terjun yang mengalir dari kedudukan tinggi ke rendah. 4. Energi yang dimiliki pegas karena adanya pengaruh gaya pegas.

Ciri-Ciri Energi Potensial

Beberapa ciri-ciri dari energi potensial di antaranya sebagai berikut;

1. Setiap benda yang memiliki energi potensial gravitasi dapat melakukan usaha atau kerja, apabila benda tersebut menuju permukaan Bumi. 2. Energi potensial dipengaruhi oleh percepatan gravitasi bumi dan posisi ketinggian benda. 3. Semakin tinggi dan semakin besar massa benda, maka energi potensialnya semakin besar. 4. Jika benda berada di atas tanah, maka energi potensialnya nol. 5. Energi potensial dimiliki benda karena posisi relatifnya terhadap bumi.

Jenis dan Rumus Energi Potensial

1. Energi Potensial Gravitasi

Energi potensial gravitasi adalah energi yang dirasakan seakan menarik ke bawah saat berada di tempat yang tinggi. Bumi memiliki medan gravitasi yang memengaruhi benda serta makhluk hidup di dalamnya. Gaya gravitasi akan selalu menarik benda bermassa ke bawah. Gaya gravitasilah yang menyebabkan manusia bisa berdiri dengan tegap di Bumi yang bulat dan setiap benda jatuh selalu ke bawah bukan ke atas. Dilansir dari HyperPhysics Concepts, dalam energi potensial gravitasi, titik nol bisa ditentukan secara bebas di mana saja karena gravitasi dianggap konstan sekitar 9,8 m/s².

Misalnya sebuah kotak ditempatkan di lantai, lantai tersebut dianggap sebagai titik nol. Kotak tersebut akan diam. Namun jika kotak tersebut diangkat setinggi satu meter, sehingga ia memiliki energi potensial untuk jatuh. Ketika dilepaskan, kotak akan jatuh ke bawah membawa sejumlah energi dan menumbuk lantai. Energi potensial gravitasi dapat dihitung dengan memperhitungkan massa, percepatan gravitasi, dan ketinggian. Benda yang tidak memiliki massa, tidak terpengaruh oleh garvitasi misalnya cahaya.

Rumus energi potensial gravitasi adalah:

Ep = m.g.h

Keterangan:

Ep: energi potensial gravitasi
m: massa benda
g: percepatan gravitasi
h: ketinggian benda

2. Energi Potensial Listrik

Mengutip Liputan6, energi potensial listrik adalah energi yang diperlukan untuk memindahkan muatan listrik. Keberadaan energi listrik potensial membuat sebuah muatan dapat mengalir sehingga terjadi arus litrik. Energi potensial listrik dirumuskan sebagai berikut: Ep = k (Q.q /r) Keterangan: Ep: energi potensial listrik K: kontanta Coulomb (9x9^9 Nm²/C²) Q: muatan sumber (C) q: muatan uji (C) r: jarak muatan Q ke muatan q

3. Energi Potensial Elastis

Energi potensial elastis adalah energi potensial yang dihasilkan dari tegangan maupun regangan benda yang bersifat elastis. Misalnya energi potensial yang muncul saat karet gelang ditarik, ketika tarikan dilepaskan energi potensial tersebut berubah menjadi energi mekanik yang terasa sakit bila terkena tangan. Contoh lain energi potensial pegas adalah sistem panahan. Busur panah ditarik ke belakang untuk mengumpulkan energi potensial. Semakin tarik regangan busur panah, akan semakin besar energi potensial elastisnya. Hal tersebut berarti akan semakin besar kecepatan melesat panah saat dilepaskan.

Energi potensial elastis dituliskan dalam rumus sebagai berikut:

Ep = ½ kx²

Keterangan:

Ep: energi potensial elastis
K: kontanta Coulomb (9x9^9 Nm²/C²)
x: perubahan posisi benda (m)