tirto.id - Energi potensial adalah energi yang terdapat di suatu benda sebagai akibat dari tempat kedudukan atau posisinya. Sebagai contoh, benda-benda di ketinggian atau objek yang berada dalam posisi tertekan bisa menyimpan energi potensial.
Energi potensial juga dikenal sebagai energi diam. Istilah ini muncul karena benda yang diam pun dapat memiliki energi potensial. Ketika benda tersebut bergerak, energi potensialnya berubah menjadi energi kinetik (energi gerak).
Singkatnya, energi potensial berarti energi yang tersimpan. Energi potensial yang tersimpan di sebuah benda, tidak "bergerak" tetapi mampu menjadi aktif. Saat diam, setiap benda memiliki energi potensial massa diam. Misalnya, pada saat benda berada dalam posisi dipengaruhi oleh gravitasi dan jatuh, benda tersebut bisa disebut memiliki energi potensial gravitasi.
Dalam ilmu fisika, simbol energi potensial berupa Ep (Pe), V, atau U. Di sistem internasional (SI), satuan energi potensial adalah Joule.
10 Contoh Energi Potensial dalam Kehidupan Sehari-hari
Ada banyak contoh energi potensial dalam kehidupan sehari-hari. Salah satunya, energi potensial yang terdapat di bandul jam. Bagian atas ayunan bandul jam, memiliki energi potensial gravitasi yang diubah menjadi energi kinetik saat benda tersebut terjatuh. Contoh lainnya terlihat pada energi potensial pegas di ketapel dan karet gelang yang diregangkan.
Dalam kehidupan sehari-hari, sedikitnya terdapat 3 jenis energi potensial yang paling umum. Ketiganya ialah energi potensial gravitasi, energi potensial listrik, dan energi potensial pegas (elastis). Selain dari 3 jenis itu, masih ada yang lainnya.
Energi Potensial Gravitasi muncul akibat pengaruh gaya gravitasi. Sementara itu, energi potensial pegas terdapat di benda-benda yang memiliki sifat elastis, seperti karet, bola karet, per (pegas), dan lainnya.
Adapun energi potensial listrik (elektrostatik) muncul ketika sebuah partikel bermuatan bergerak dalam suatu medan listrik. Dalam kasus ini, medan listrik akan mengarahkan gaya pada partikel tersebut.
Berikut ini daftar contoh energi potensial dalam kehidupan sehari-hari atau yang mudah ditemukan oleh kebanyakan orang:
1. Buah Jatuh dari Pohon
Buah yang tergantung pada pohon memiliki energi potensial gravitasi. Saat buah jatuh ke tanah, energi potensialnya berubah jadi energi kinetik. Fenomena tersebut sesuai dengan prinsip kekekalan energi, di mana energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, tetapi hanya dapat berubah bentuk.
2. Air Terjun
Air terjun yang mengalir dari kedudukan tinggi ke kedudukan rendah merupakan contoh benda yang memiliki energi potensial gravitasi. Dalam kasus air terjun, energi potensial gravitasi terjadi karena perbedaan ketinggian antara kedudukan tinggi dan rendah. Semakin tinggi kedudukan suatu benda, energi potensial gravitasinya akan semakin besar.
3. Busur Panah
Contoh energi potensial selanjutnya adalah busur panah. Saat busur panah ditarik, energi potensial pegas (elastis) akan tersimpan. Semakin jauh busur ditarik, semakin besar energi potensial pegas yang tersimpan. Ketika tarikan busur dilepaskan, energi potensial pegas berubah menjadi energi kinetik yang menggerakkan anak panah.
4. Karet gelang
Karet gelang yang elastis menyimpan energi potensial saat diregangkan. Ketika karet gelang digerakkan, ia bisa bergerak seperti terdorong ke arah tertentu saat regangannya dilepaskan. Energi potensial pegas berubah jadi energi kinetik saat regangan karet gelang terlepaskan.
5. Ketapel
Contoh energi potensial selanjutnya adalah ketapel. Ketika ketapel diregangkan, energi yang tersimpan di dalamnya adalah energi potensial pegas. Semakin jauh peregangan dan penekannya, semakin besar energi yang dikeluarkan. Energi potensial elastisitas pada ketapel akan berubah menjadi energi kinetik saat alas lontar ketapel dilepaskan.
6. Air di Bendungan
Air yang tertampung di bendungan memiliki sejumlah energi potensial. Energi potensial ini dapat diubah menjadi energi kinetik saat air mengalir melalui turbin dan menggerakkan generator yang menghasilkan listrik. Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) adalah contoh pemanfaatan energi potensial air bendungan.
7. Peluru yang hendak Ditembakkan
Energi yang ada pada suatu benda yang diam disebut energi potensial. Peluru yang diam di pistol atau senapan memiliki energi potensial. Ketika pistol atau senapan ditembakkan, energi potensialnya berubah menjadi energi kinetik saat peluru bergerak.
8. Roller Coaster
Roller Coaster memiliki energi potensial terbesar saat berada di posisi puncak lintasan. Energi potensial gravitasi itu berubah menjadi energi kinetik ketika rollercoaste bergerak turun. Roller coaster memiliki energi potensial yang tergantung pada posisi dan ketinggiannya.
9. Bandul
Energi potensial pada bandul terpengaruh gaya gravitasi. Energi potensial gravitasi di bandul berbanding lurus dengan ketinggian ayunannya. Semakin tinggi bandul, makin besar energi potensial gravitasinya. Energi potensial gravitasi pada bandul dapat diubah menjadi energi kinetik saat bandul bergerak.
10. Hidrokarbon dalam Minyak Bumi
Minyak bumi terdiri dari campuran minyak dan gas alam. Hidrokarbon tersebut menyimpan jenis energi potensial kimia yang mana terkandung dalam ikatan kimia antara atom-atomnya.
Rumus Energi Potensial
Jenis energi potensial sebenarnya lebih dari tiga, seperti terjelaskan di atas. Mengutip situs web Isaac Physics, secara keseluruhan terdapat 6 jenis energi potensial.
Berikut daftar 6 jenis energi potensial:
- Energi Potensial Gravitasi (di medan gravitasi yang seragam)
- Energi Potensial Pegas (saat benda elastis diregangkan atau dikompresi)
- Energi Potensial Listrik (di medan listrik yang seragam)
- Energi Potensial Magnetik
- Energi Potensial Gravitasi akibat dua titik massa
- Energi Potensial Listrik karena titik muatan.
Rumus energi potensial bervariasi tergantung pada jenisnya. Berikut beberapa rumus untuk menghitung energi potensial yang umum digunakan:
1. Rumus Energi Potensial Gravitasi
a. Rumus: Ep=m.g.h
b. Keterangan:
- (Ep) = energi potensial gravitasi (dalam joule, J)
- (m) = massa benda (kg)
- (g) = percepatan gravitasi (m/s(^2))
- (h) = ketinggian benda (m)
2. Rumus Energi Potensial Pegas
a. Rumus: Ep = ½ k.(x)^2
b. Keterangan:
- (Ep) = energi potensial pegas (Joule, J)
- (k) = konstanta pegas (N/m)
- (x) = perubahan panjang pegas dari posisi semula (m)
3. Rumus Energi Potensial Listrik
a. Rumus: Ep = k.(Q.q.r)
b. Keterangan:
- (Ep) = energi potensial listrik (Joule, J)
- (k)= konstanta (Coulomb)
- (Q)= muatan sumber (Coloumb)
- (q)= muatan uji (Coloumb)
- (r)= jarak muatan dari 1 ke Q (m).
Penulis: Ruhma Syifwatul Jinan
Editor: Addi M Idhom