Energi Potensial

 

Kamu telah mengetahui bahwa benda yang sedang bergerak lurus akan memiliki energi kinetik. Bagaimana jika benda tersebut bergerak pada ketinggian tertentu, apakah ada energi lain yang muncul?

Suatu benda yang berada pada ketinggian tertentu akan cenderung jatuh ke bawah jika tidak ada yang menghalanginya. Apakah yang menyebabkan benda jatuh ke bawah?

Gaya tarik gravitasi bumi yang menyebabkan suatu benda jatuh ke tanah/bawah atau posisi paling rendah. Pernahkah kamu melihat buah yang jatuh dari pohon? Kamu melihat ada buah yang masih utuh saat di tanah, namun ada juga yang sudah hancur. Mengapa demikian? Dapatkah kamu memberikan penjelasannya?

Buah-buah yang jatuh dari pohonnya memiliki energi yang disebut energi potensial. Energi potensial adalah energi benda akibat dari posisinya maupun bentuk dan susunannya. Karena itu energi potensial akan bernilai besar jika posisinya semakin tinggi dari permukaan tanah. Ungkapan matematis energi potensial diungkapkan pada persamaan berikut ini.

E_p = m x g x h  

Dengan,

E_p  =  energi potensial (Joule)

m   =  massa benda (kg)

g    =  gravitasi bumi (9,8 m/s² atau 10 m/s²)

h    =  ketinggian benda (meter)

Karena energi potensial sebanding dengan jarak perpindahan benda, maka energi potensial juga sebanding dengan usaha benda tersebut. Secara matematis,

W = E_p = m x g x h

Dari persamaan tersebut dapat dilihat bawa usaha sebanding dengan perubahan ketinggian benda.

 

Latihan Soal:

1. Seorang pemanjat tebing bermassa 60 kg berada di ketinggian 100 m dari tanah. Berapa energi potensial yang dimiliki pemanjat tersebut? (g = 10 m/s²)

Pemanjat tebing ini mempunyai energi potensial karena ketinggiannya dari permukaan tanah

Penyelesaian

Diketahui:

massa (m) = 60 kg

ketinggian (h) = 100 m

percepatan gravitasi g = 10 m/s²

Ditanyakan EP = .... ?

Jawab:

E_P = m × g × h

E_P = 60 kg × 10 m/s² × 100 m

E_P = 60.000 Joule

Jadi, energi potensial yang dimiliki pemanjat tebing tersebut sebesar 60.000 J.

 

2. Buah kelapa yang massanya 1,2 kg berada pada pohon setinggi 5 m. Jika percepatan gravitasi di tempat itu 10 m/s², berapakah besar energi potensial yang dimiliki buah kelapa tersebut?

Diketahui:

m = 1,2 kg

h = 5 m

g = 10 m/s²

Ditanyakan: Ep = . . . ?

Jawab:

Ep = m x g x h

Ep = 1,2 kg x 10 m/s²  x 5 m

Ep = 60 J

Jadi, energi potensial yang dimiliki kelapa tersebut sebesar 60 J.

 

3. Sebuah buku bermassa 0,5 kg berada di atas rak lemari pada ketinggian 2 m. Jika percepatan gravitasi 10 m/s2, berapakah energi potensial yang dimiliki buku pada ketinggian tersebut?

Diketahui:

m = 0,5 kg

h = 2 m

g = 10 m/s²

Ditanyakan:  Ep = …?

Jawab:   

E_p = m x g x h

E_p  =  (0,5 kg) x (2 m) x (10 m/s²)

E_p  =  10 joule  

Jadi, energi potensial yang dimiliki buku tersebut sebesar 10 joule

 

Referensi

Ilmu Pengetahuan Alam SMP Kelas VIII. Kementerian Pendidikan, Kebudayaan, Riset, dan Teknologi Republik Indonesia, 2021. Penulis: Okky Fajar Tri Maryana, Dkk. ISBN: 978-602-244-383-4

Belajar IPA: membuka cakrawala alam sekitar 2 untuk kelas VIII/ SMP/MTs Saeful Karim – Jakarta: Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, 2008.

Ilmu Pengetahuan Alam: SMP/MTs Kelas VIII/oleh H. Moch. Agus Krisno [et.al].; editor Intan Mahanani. — Jakarta: Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, 2008.

Ilmu Pengetahuan Alam 2: SMP/MTs Kelas VIII/oleh Wasis, Sugeng Yuli Irianto. — Jakarta: Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, 2008.

Baca juga:

Bab 3 Usaha, Energi, Pesawat Sederhana
01	Usaha Memindahkan Benda
02	Daya atau Laju Energi
03	Simulasi Percobaan Daya
04	Uji Usaha
05	Pengertian Energi dan Ragamnya
06	Energi Kinetik
07	Energi Potensial
08	Energi Mekanik
09	Air Sebagai Sumber Energi Terbarukan
10	Ragam Sumber Energi
11	Uji Energi
12	Manusia Membutuhkan Pesawat Sederhana
13	Penggunaan Katrol
14	Roda dan Poros
15	Pemanfaatan Bidang Miring
16	Penggunaan Pengungkit
17	Penerapan Tuas pada Sistem Gerak Manusia
18	Uji Pesawat Sederhana
19	Soal Usaha, Energi, Pesawat Sederhana
20	Membuat Kincir Air