-->

Energi Potensial Gravitasi : Pengertian , Rumus Dan Contohnya

Energi dalam fisika didefenisikan sebagai kemampuan untuk melakukan usaha.Berarti, untuk berlari kita memerlukan energi, untuk belajar memerlukan energi, dan secara umum untuk melakukan usaha kita memerlukan energi.Dari mana kita memperoleh energi untuk melakukan kegiatan sehari-hari?Untuk melakukan aktivitas, kita memerlukan makanan.Dengan demikian, energi yang kita dapatkan dari makanan yang kita santap seharihari.


Bagaimana dengan mesin-mesin yang membantu kerja manusia?Apakah mesin-mesin tersebut memerlukan energi?Ya, mesin-mesin tersebut memerlukan energi untuk melakukan usaha. Energi untuk mesin-mesin itu diperoleh dari bahan bakarnya, misalnya bensin dan solar, Tanpa bahan bakar ini, mesin-mesin tidak akan bisa melakukan usaha. Nah tahukah ananda dari mana asal bahan bakar yang kita gunakan tersebut?Ya, bahan bakar tersebut berasal dari fosil-fosil makluk hidup yang terpendam jutaan tahun lamanya.Dimana bahan bakar ini tidak dapat diperbaharuhi dan jumlahnya pun terbatas.

Proses perubahan bentuk energi dari satu bentuk ke bentuklainnya disebut konversi energi. Alat untuk mengubah energi disebutkonventor energi.Perubahan energi terjadi ketika usaha sedang dilakukan.Misalnya,ketika Ananda melakukan usaha dengan mendorong mobil hingga mobiltersebut bergerak maju.

Energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan yang terjadi hanyalah transformasi/perubahan suatu bentuk energi ke bentuk lainnya, misalnya dari energi mekanik diubah menjadi energi listrik pada air terjun.

1.    Energi Potensial Gravitasi


Energi potensial gravitasi adalah energi yang dimilikioleh benda karena kedudukan atau ketinggiannya.Energipotensial merupakan energi yang masih tersimpan atautersembunyi pada benda, sehingga mempunyai potensiuntuk melakukan usaha. Misalnya pada, buah kelapa dengan massa m yang berada di atas pohon, dengan ketinggian h.

Secara metematis energi potensial gravitasi pada suatu benda yang berada pada ketinggian tertentu dapat ditulis sebagai berikut :

 Ep = m g h
Keterangan : Ep = energi potensial gravitasi (N)
m  =massa benda (kg)
g  = percepatan gravitasi (m/s2)
 h  = ketinggian terhadap acuan (m)
 Semakin tinggi letak suatu benda maka semkin besar pula energi potensial gravitasi yang terkandung pada benda tersebut

Energi potensial gravitasi tersebut adalah energi potensial benda terhadap bidang acuan yang terletak pada jarak h di bawah benda. Energi potensial gravitasi terhadap bidang acuan lain tentu saja berbeda besarnya. Misalnya, terhadap bidang acuan yang jaraknya h1, di bawah kedudukan benda, maka energi potensial gravitasinya adalah m g h1.Bidang acuan tidak harus berada di bawah kedudukan benda.Dapat saja dipilih bidang acuan yang letaknya di atas kedudukan benda.Dalamhal demikian energi potensial gravitasi memiliki nilainegatif.Namun, biasanya bidang acuan dipilih di bawah kedudukan benda.

Apabila benda mula-mula berada pada ketinggian h1,dan gaya beratnya bergerak vertikal ke bawahhingga ketinggian h2 dari bidang acuan

Besarnya usaha yang dilakukan oleh gaya berat adalah:
 W = m.g.h1 – m.g.h2
W = m.g.(h1 – h2) 
= -m.g(h2 – h1)
W = - ∆Ep

Persamaan diatas menyatakan bahwa usaha yang dilakukan oleh gaya gravitasi sama dengan perubahan energi potensial gravitasi.

Energi potensial gravitasi tidak hanya terjadi pada benda yang jatuh bebas atau memiliki lintasan lurus saja, tetapi energi potensial gravitasi juga terjadi pada pada bidang melingkar dan miring


 Persamaan energi potensial gravitasi yang berlaku pada bidang melingkar dan bidang miring, adalah sebagai berikut.
 a. Untuk bidang melingkar:
EpA = m g h 
         = m g R
EpB  = 0

b. Untuk bidang miring: EpA = m g h
                                                = m g s sin  α

Contoh soal :
1. Sebuah pot bunga yang bermassa 12 Kg berada pada ketinggian 15 m di atas permukaan tanah seperti pada gambar disamping. Berapakah energi potensial gravitasinya ? (g = 10 m/s2).
 Penyelesaian
Diketahui  :
 m = 12 Kg
 H= 15 m
Ditanya :Ep = ?
Jawaban :
 Energi potensial gravitasi dihitung terhadap bidang acuan, adapun bidang acuan yang kita gunakan pada contoh ini adalah permukaan tanah.
Ep  = m g h 
      = 12 kg ( 10 m/ s2) (15 m)
      = 1800

2. Sebuah benda berada pada ketinggian 40 m dari tanah.Kemudian, benda itu jatuhbebas. Berapakah usaha yang dilakukan oleh gaya berat hingga benda sampai ke tanah?
Jika diketahui massa benda adalah 1,5 kg dan percepatan gravitasi bumi 10 m/s2.
 Penyelesaian
Diketahui  :
m= 1,5 Kg 
h1= 40 m 
h2=   0  
g= 10 m/s2.
Ditanya : W = ?
 Jawaban     :

W= mgh1 – mgh2
W = mg (h1 – h2)
W = (1,5 kg)(10 m/s2)(40 m – 0 m)
W = 600 joule

Berlangganan update artikel terbaru via email:

0 Response to "Energi Potensial Gravitasi : Pengertian , Rumus Dan Contohnya "

Post a Comment