Energi Potensial – Pengertian, jenis dan contoh

Energi Potensial – Pengertian, jenis dan contohEnergi Potensial – Pengertian, jenis dan contoh

Atlet lompat indah ini baru saja melompat dari ujung papan loncat. Setelah ia menyelam ke bawah dan jatuh ke air, dia akan memiliki energi kinetik, atau energi gerak materi. Tapi bahkan saat ia sejenak berhenti di atas air, ia masih memiliki energi. Apakah Anda tahu mengapa? Jawabannya adalah energi potensial yang akan menjadi topik dalam artikel sederhana ini.

Energi yang tersimpan

Atlet ini memiliki energi karena posisinya yang tinggi di atas kolam renang. Jenis energi yang dia miliki disebut energi potensial. Energi potensial adalah energi yang tersimpan dalam seseorang atau benda. Seringkali, orang atau benda memiliki energi potensial karena posisinya atau bentuk.

  • Q: Apakah karena posisi Atlet yang memberikan energi potensial nya?
  • A: Karena Atlet yang diam tinggi di atas air, ia memiliki potensi untuk jatuh ke bumi karena gravitasi. Hal ini memberikan energi potensial nya.

Potensi energi yang menjadi ciri kekuatan-kekuatan tertentu dijelaskan oleh energi potensial mereka. Gagasan potensi ini dapat dikaitkan dengan bidang yang mewakili sifat ruang atau / dan tindakan jarak jauh. Sebuah partikel, ditempatkan pada suatu titik di ruang, akan diisi dengan energi potensial, yang sesuai dengan potensi tempat tersebut dan sebuah pergerakan akan dihasilkan dari ini.Dengan demikian, kekuatan-kekuatan ini dianggap berasal dari energi potensial.

Pengertian Energi potensial

Energi potensial adalah kapasitas benda untuk melakukan usahatergantung pada konfigurasi yang dimilikinya dalam sistem benda yang mengerahkan gaya di antara mereka. Dengan kata lain, energi potensial adalah salah satu yang mampu menghasilkan usaha sebagai konsekuensi dari posisi benda. Jadi, ketika suatu benda bergerak dalam kaitannya dengan tingkat referensi tertentu, ia berada dalam ukuran akumulasi energi.

Karakteristik Energi Potensial

  • Itu membutuhkan medan gaya di dalamnya.
  • Bentuk energi ini memiliki potensi untuk mengubah keadaan benda-benda lain di sekitarnya, misalnya konfigurasi atau pergerakannya.
  • Sebuah benda yang ditempatkan pada ketinggian tertentu memiliki energi potensial yang lebih tinggi daripada benda yang ditempatkan di tanah.
  • Berbagai bentuk energi dapat didefinisikan dalam pengertian energi potensial. Masing-masing bentuk ini dikaitkan dengan jenis gaya yang bertindak bersama dengan sifat fisik materi, misalnya, massanya, muatannya, elastisitasnya, antara lain.

Sejarah

Istilah “energi” berasal dari kata Yunani enerjik yang digunakan oleh Aristoteles, yang menggambarkan potensi (dunamis) sebagai kapasitas tersimpan yang dimiliki suatu benda untuk melakukan sesuatu atau menjadi sesuatu.

Meskipun istilah energi seperti yang kita kenal hari ini pertama kali muncul pada abad ke-19, ide-ide di sekitar konsep mulai terbentuk pada akhir abad ke-17.

Pada tahun 1686, Gottfried Wilhelm von Leibniz, meskipun ia tidak menggunakan kata energi dengan benar, telah mengembangkan konsep yang sesuai dengan apa yang kita pahami sekarang sebagai energi kinetik dan potensial.

Pada tahun 1842 Julius Robert Mayer, seorang dokter Jerman, membangun korelasi antara kalor dan usaha mekanik, dua bentuk energi. Dengan demikian, Mayer adalah orang pertama yang mengusulkan hukum kekekalan energi. Tahun berikutnya, James Prescott Joule, pembuat bir Inggris, mengukur kenaikan suhu yang dihasilkan oleh pengadukan air secara mekanik dan menyimpulkan kesetaraan antara usaha mekanik dan kalor. Selanjutnya, pada tahun 1847, Herman Ludwig von Helmholtz menghasilkan artikel menentukan berjudul “Tentang Kekekalan Energi”. Perlu dicatat bahwa basis eksperimental bahwa kemajuan signifikan dalam klarifikasi konsep energi ini dilakukan oleh para amatir. Mayer adalah seorang dokter dan Joule adalah pembuat bir, mereka bukan fisikawan.

Bertahun-tahun kemudian, pada abad ke-19, konsep energi potensial diperkenalkan oleh insinyur Skotlandia William Rankine, meskipun seperti yang disebutkan sebelumnya, filsuf Yunani Aristoteles telah berurusan dengan gagasan tentang potensi pada masanya.

Rumus dan satuan Energi Potensial

Perpindahan yang mampu dilakukan oleh benda jatuh akan ditentukan berdasarkan ketinggian tempat benda itu jatuh. Dengan demikian, rumus umum energi potensial adalah Ep = mgh, di mana Ep mengacu pada energi potensial, m mengacu pada massa, g sama dengan gravitasi dan h sama dengan tinggi.

Di sisi lain, energi potensial dihitung dalam joule (J), massa m dalam kilogram (kg), percepatan gravitasi (g), dalam meter per detik (m / s2) dan akhirnya, tinggi (h) diukur dalam meter (m).

Jenis Energi Potensial

Energi Potensial Gravitasi

Potensi energi karena posisi benda di atas permukaan bumi yang disebut energi potensial gravitasi. Seperti Atlet di papan loncat, apa pun yang berada di atas permukaan bumi memiliki potensi untuk jatuh karena gravitasi. Anda dapat melihat contoh lain dari orang-orang dengan energi potensial gravitasi pada Gambar di bawah.

Energi potensial gravitasi tergantung pada berat benda dan tinggi di atas tanah. Hal ini dapat dihitung dengan rumus:

Energi potensial gravitasi (Ep) = berat × tinggi

Coba perhatikan gadis kecil yang berada di kereta luncur dalam Gambar di atas. Beratnya 140 Newton, dan puncak bukit adalah 4 meter lebih tinggi dari bawah bukit. Saat ia duduk di atas bukit, energi potensial gravitasi anak adalah:

Ep = 140 N × 4 m = 560 N • m

Perhatikan bahwa jawabannya diberikan dalam Newton • meter (N • m), yang merupakan satuan SI untuk energi. Argometer Newton ∙ adalah energi yang diperlukan untuk memindahkan berat 1 Newton sepanjang jarak 1 meter. Sedangkan Newton • meter disebut juga joule (J).

T: pesenam pada balok keseimbangan digambarkan pada Gambar di atas memiliki berat 360 Newton. Jika balok keseimbangan adalah 1,2 meter di atas tanah, berapa energi potensial gravitasi pesenam ini?

J: energi gravitasi potensial nya adalah:

Ep = 360 N × 1,2 m = 432 N • m, atau 432 J

Energi potensial elastis

Potensi energi karena bentuk benda yang disebut energi potensial elastis. Energi ini dihasilkan ketika sebuah benda elastis ditarik atau dikompresi. Semakin jauh benda diregangkan atau dikompresi, semakin besar energi potensial yang dimilikinya. Ada titik maksimal dimana benda tidak bisa di tarik atau ditekan lagi. Jika titik ini terlampaui benda tersebut tidak akan kembali ke bentuk aslinya.

Lihatlah tongkat pogo pada Gambar di bawah. Pegas akan memiliki energi potensial elastis ketika ditekan oleh berat anak itu. Ketika tidak dapat dikompresi lagi, itu akan bangkit kembali ke bentuk aslinya. Energi yang dilepas akan mendorong tongkat pogo-dan anak naik diatas tanah.

tongkat togo

T: Gadis pada Gambar di bawah ini memberikan energi potensial elastis pada katapel dengan meregangkannya. Dia memegang batu kecil yang tersimpan didalam tali yang dibentangkannya. Apa yang akan terjadi ketika dia melepaskan tali?

A: tali bersifat elastis sehingga akan kembali ke bentuk aslinya. Ketika itu terjadi, hati-hati! Beberapa energi potensial elastis dari tali akan ditransfer ke batu, yang akan melempar batu ke udara.

Semua contoh energi potensial yang dijelaskan di atas melibatkan gerakan atau potensi untuk bergerak. Bentuk energi yang melibatkan gerakan yang disebut energi mekanik. Bentuk lain dari energi juga melibatkan energi potensial, termasuk energi kimia dan energi nuklir. Energi kimia disimpan dalam ikatan antara atom senyawa. Misalnya, makanan dan baterai, keduanya mengandung energi kimia. Energi nuklir disimpan dalam inti atom karena kekuatan yang kuat yang memegang inti bersama-sama. Inti dari unsur-unsur radioaktif seperti uranium yang tidak stabil, sehingga mereka pecah dan melepaskan energi yang tersimpan.

Energi potensial kimia

Ini adalah energi yang diubah menjadi energi kinetik dari proses pembakaran internal. Kendaraan yang menggunakan bensin memulihkan energi potensial kimia darinya.

Energi potensial nuklir

Energi nuklir adalah reaksi di mana dua inti atom bersatu untuk membentuk inti yang lebih berat.

Cadangan energi potensial terbesar di alam semesta adalah energi nuklir. Di Bumi, mereka adalah atom peluruhan besar yang terurai menjadi atom yang lebih kecil. Pada saat itu, mereka melepaskan sejumlah besar energi.

Energi potensial elektrostatik

Energi elektrostatik atau listrik mewakili energi yang ditransfer dari satu sistem ke sistem lainnya (atau disimpan) berkat listrik, yaitu oleh pergerakan muatan listrik. Karena itu lebih dari sekadar energi, itu adalah vektor energi.

Contoh Energi Potensial

  • Sebuah bola memperoleh energi potensial gravitasi ketika diangkat, yang tidak hanya terlihat ketika kita menjatuhkannya.
  • Selama proses pembakaran, minyak, gas, atau batubara mengubah energi kimianya menjadi panas, dan seringkali cahaya.
  • Di pembangkit listrik tenaga nuklir, reaksi fisi dari inti uranium terjadi dan sebagian panas yang dihasilkan diubah menjadi listrik.
  • Sistem yang menyediakan transfer listrik seperti baterai atau alternator adalah contoh energi elektrostatik.

Ringkasan

Energi potensial adalah energi yang tersimpan pada seseorang atau benda. Energi potensial gravitasi adalah karena posisi benda di atas permukaan bumi. Benda memiliki potensi untuk jatuh karena gravitasi. Energi potensial gravitasi tergantung pada berat berat dan tinggi di atas tanah (Ep = berat x tinggi). Energi potensial elastis timbul karena perubahan bentuk benda. Ini terjadi ketika sebuah benda elastis ditarik atau dikompresi. Semakin besar diregangkan atau dikompresi, semakin besar energi potensial elastis yang dimilikinya. Energi kimia dan energi nuklir adalah bentuk lain dari energi potensial.

Comments

No comments yet. Why don’t you start the discussion?

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *