Energi Potensial Gravitasi

بِسْــــــــــــــــمِ اﷲِالرَّحْمَنِ اارَّحِيم

Kata energi berasal dari bahasa Yunani, yaitu ergon yang berarti “kerja”. Jadi, energi didefinisikan sebagai kemampuan untuk melakukan kerja atau usaha.

Energi merupakan sesuatu yang sangat penting dalam kehidupan di alam ini, terutama bagi kehidupan manusia, karena segala sesuatu yang kita lakukan memerlukan energi. Energi di alam ini tersedia dalam berbagai bentuk, misalnya energi kimia, energi listrik, energi kalor, dan energi cahaya. Energi akan bermanfaat jika terjadi perubahan bentuk dari suatu bentuk energi ke bentuk lain. Sebagai contoh setrika listrik akan bermanfaat jika terjadi perubahan energi listrik menjadi energi kalor.

Energi Potensial Gravitasi

Buah kelapa yang jatuh mempunyai
energi potensial gravitasi

Energi potensial gravitasi adalah energi yang dimiliki oleh benda karena kedudukan atau ketinggiannya. Energi potensial merupakan energi yang masih tersimpan atau tersembunyi pada benda, sehingga mempunyai potensi untuk melakukan usaha. Misalnya, buah kelapa yang  massa m jatuh dari pohon dengan ketinggian h dari permukaan tanah. 

Besar energi potesial gravitasi memenuhi persamaan:

Ep = m.g.h

keterangan:

Ep= energi potensial gravitasi ( J)

m= massa benda (kg)

g = percepatan gravitasi (m/s2)

h = ketinggian benda (m)

Hubungan Usaha dengan Energi Potensial Gravitasi

Perhatikan gambar!

Apabila benda mula-mula berada pada ketinggian h1, karena gaya beratnya benda bergerak vertikal ke bawah hingga ketinggian h2 dari bidang acuan. Besarnya usaha yang dilakukan oleh gaya berat adalah: 

W = Ep1 - Ep2

W = ΔEp

Contoh Soal dan Pembahasan

Soal 1

Soal 2

Sebuah bola dengan massa 0,5 kg dilemparkan vertikal ke atas dengan kecepatan 20 m/s. Jika percepatan gravitasi 10 m/s2, tentukan:

a. energi potensial saat mencapai titik tertinggi, dan

b. perubahan energi potensial saat bola berada pada ketinggian 5 m!

Pembahasan

Sumber: BSE Fisika XI, Aip S, Bambang, Dudi