Energi Potensial : Pengertian – Jenis – Rumus dan Contoh Soal

Ilmu fisika adalah salah satu ilmu yang banyak dipelajari di sekolah dan menjadi salah satu ilmu cabang dari ilmu pengetahuan alam. Ilmu fisika selalu membahas berbagai hal yang sangat berkaitan dengan manusia dan tidak jauh dari kehidupan sehari-hari. Ilmu fisika juga tidak terlepas dari berbagai macam teori yang dikemukakan berbagai ilmuwan dan salah satu ilmu yang selalu menjadi bahan pembahasan dalam fisika adalah energi. Energi menjadi pembahasan pokok dalam ilmu fisika, karena energi memiliki peranan penting dalam kehidupan sehari-hari.

Energi adalah suatu kemampuan untuk melakukan suatu kegiatan dan energi yang digunakan pastinya bervariasi. Energi sangat berkaitan dengan suatu benda, namun tidak terikat pada benda tersebut dan energi memiliki sifat yang fleksibel atau dapat berpindah-pindah posisinya. Perubahan akan terjadi dengan adanya energi dan suatu benda yang berubah posisi pasti melibatkan suatu energi. Dalam ilmu fisika ada berbagai macam energi yang berkaitan dengan benda dan energi yang selalu muncul pada suatu benda adalah energi potensial.

Pengertian Energi Potensial

Energi potensial adalah suatu energi yang memiliki peranan penting dalam perubahan posisi benda dari atas ketinggian dan kecenderungan benda bergerak tak terhingga dengan sebuah gaya. Energi potensial juga dimiliki suatu benda yang mendapatkan suatu tekanan dan salah satu contoh adanya energi potensial terlihat dari panah yang akan terlepas dari busurnya. Energi potensial pertama kali ditemukan oleh seorang fisikawan bernama William Rankine yang berasal dari Skotlandia dan ada berbagai gaya yang bisa timbul dari adanya energi potensial. Energi potensial juga sangat berkaitan dengan gravitasi benda dan elastisitas suatu benda.

Energi potensial sangat sering ditemukan dalam pergerakan suatu benda atau perpindahan suatu benda dan energi potensial sangat berkaitan dengan kegiatan manusia sehari-hari. Benda yang bergerak biasanya tidak terprediksi dengan baik dan hal ini menjadi salah satu ciri dari energi potensial. Benda yang mengalami energi potensial biasanya mendapatkan suatu tekanan dan setiap benda yang mengalami tekanan pasti memiliki potensi untuk mengeluarkan energi potensial.

Jenis Energi Potensial

1. Energi potensial elastis

Energi potensial elastis adalah salah satu jenis energi yang sangat populer dan dan energi potensial ini terjadi pada suatu benda dengan cara yang elastis. Hal ini akan membuat perubahan energi, karena adanya sebuah tekanan yang terjadi pada benda dan gaya yang timbul terjadi untuk mengembalikan bentuk benda seperti awalnya. Ketika tekanan dilepaskan, maka energi pada benda akan berubah menjadi energi kinetik dan setiap benda pasti memiliki perubahan yang sangat bervariasi. Benda yang bergerak secara elastis, pasti memiliki pergerakan yang bervariasi dan ada berbagai jenis benda yang bisa melakukan pergerakan elastis.

2. Energi potensial kimia

Energi potensial kimia adalah suatu energi yang menghasilkan berbagai energi kimia dan energi ini tersimpan dalam suatu atom. Salah satu contoh energi potensial yang populer adalah bensin yang terbakar dan energi potensial kimia yang dikeluarkan bensin berupa panas. Energi potensial kimia terdapat dalam berbagai senyawa dan bahan kimia. Ikatan antar berbagai atom menjadi salah satu sumber utama timbulnya energi potensial kimia dan setiap benda pasti memiliki perubahan wujud zat yang bervariasi. Energi potensial kimia terjadi secara alami dan buatan manusia.

3. Energi potensial gravitasi

Energi potensial gravitasi adalah salah satu jenis energi yang disebabkan adanya medan gravitasi pada benda dan perpindahan benda tida terpengaruh dengan jalan yang dilewati. Energi potensial gravitasi sangat tergantung pada percepatan gravitasi yang terjadi pada benda dan masa suatu benda. Energi akan berubah sesuai dengan posisinya di hadapan gravitasi. Gaya gravitasi suatu benda sangatlah bervariasi dan tarikan gravitasi yang dihasilkan pastilah berbeda-beda. Energi potensial gravitasi menjadi salah satu energi yang sering terjadi pada suatu benda yang terbang atau diterbangkan.

4. Energi potensial listrik

Energi potensial listrik adalah salah satu energi yang dimiliki suatu benda bermuatan listrik dan energi ini datang pada sebuah benda dengan berbagai bentuk. Salah satu contoh penggunaan energi potensial listrik adalah stop kontak yang sering ada di rumah-rumah dan memiliki peranan penting di rumah. Energi listrik memiliki wujud zat yang sangat berbahaya bagi manusia, karena bisa membuat tubuh menjadi tersetrum atau terbakar dan penggunaan listrik menjadi sebuah hal yang penting untuk upaya penerangan. Peralatan elektronik pun bisa bekerja dengan tambahan energi listrik dan listrik menjadi salah satu kebutuhan utama di rumah tangga.

5. Energi potensial nuklir

Energi potensial nuklir adalah salah satu jenis energi potensial yang berada pada nukleus atom dan ada berbagai partikel nuklir yang berperan dalam energi ini seperti proton dan neutron. Dalam cabang ilmu fisika, energi nuklir memiliki perbedaan masa benda dan benda dibebaskan dalam bentuk panas. Ada berbagai atom yang memiliki inti tidak stabil dan memiliki potensi untuk pecah. Energi matahari adalah salah satu contoh konversi energi yang menghasilkan energi nuklir dan energi nuklir memiliki peranan sangat penting untuk suatu benda.

Rumus Energi Potensial

Berdasarkan berbagai bentuk penelitian mengenai energi potensial, maka disimpulkan bahwa rumus energi potensial adalah Ep = m x g x h.

• Ep artinya energi potensial yang dimiliki suatu benda dengan satuan Joule
• m artinya massa dari suatu benda dengan satuan kg
• g artinya percepatan gravitasi yang ada pada suatu benda dengan satuan m/s2
• h artinya tinggi suatu benda diatas permukaan tanah dengan satuan meter

Contoh Soal Energi Potensial

Pada suatu balon yang memiliki ketinggian sekitar 4 meter, percepatan gravitasinya sekitar 10 m/s2 dan memiliki massa sekitar 2 kg. Tentukanlah energi potensial yang dilakukan balon tersebut!

Diketahui;

m = 2 kg
h = 4 meter
g = 10 m/s2

Jawab :

Ep = m x g x h

Ep = 2 x 10 x 4

Ep = 80 Joule

Dari jawaban diatas dapat disimpulkan bahwa energi potensial yang dilakukan balon adalah 80 Joule.

Demikian ulasan lengkap mengenai energi potensial dan semoga artikel ini dapat bermanfaat bagi para pembacanya.