Carilah dimensi dari besaran energi potensial gravitasi dan bandingkan dengan besaran energi kinetik

Pada pembahasan kali ini Burhan bakalan ngejelasin tentang energi yang ada di fisika. Energi dalam fisika terdiri dari banyak jenis mulai dari energi kinetik hingga panas. Pada pembahasan kali ini Burhan bakalan ngejelasin tentang energi potensial mulai dari pengertian, dimensinya, hingga jenis-jenis energi dalam kehidupan sehari-hari.

Pengertian Energi Potensial

Pada pembahasan pertama Burhan bakalan ngejelasin tentang pengertian dari energi ini. Dalam kehidupan sehari-hari pasti kamu sering banget ngeliat banyak benda bergerak, tapi pernah nggak kamu ngebayangin kalo suatu benda yang diam punya energi? Ketika benda dalam kondisi diam, benda tersebut tetap memiliki energi.

Dalam fisika, energi diam ini dikenal dengan nama energi potensial karena energi ini dipengaruhin banget oleh kedudukan atau posisi benda. Selama benda tersebut punya massa, pasti benda tersebut bakalan menyimpan atau memiliki energi tersembunyi. Energi ini dibagi menjadi tiga jenis yaitu energi listrik, gravitasi, dan pegas serta satuan internasional yang biasanya digunain adalah Joule (J).

Dimensi Energi Potensial

Pada pembahasan kali ini Burhan bakalan jelasin dimensi dari energi. Dimensi dibuat berdasarkan satuan dari jenis besaran. Dimensi ini bakalan kita buat dari ngubah dimensi pada besaran pokok dan besaran turunan. Pada pembahasan ini satuan yang digunain adalah Joule (J). Joule kalo kita pecah bakalan terdiri dari massa, percepatan gravitasi, dan ketinggian.

Disini kamu bisa ngeliat kalo satuan Joule terdapat besaran pokok dan besaran turunan. Rumus untuk energi ini seperti di bawah ini.

Ep = m x g x h

Karena rumus yang digunain di atas, Burhan bakalan ngubah rumus tersebut menjadi satuan besaran yang berdimensi dengan Ep bakalan Burhan ubah menjadi Joule, massa bakalan Burhan ubah menjadi kg, percepatan gravitasi bakalan Burhan ubah menjadi m/s2, dan ketinggian bakalan Burhan menjadi meter sehingga ke bentuk persamaan seperti di bawah ini.

Joule = kg x m/s2 x m

Kita bakalan ubah dimensi persamaan di atas sesuai dengan ketentuan dimensi pada satuan internasional seperti di bawah ini.

Massa → kg → [M]

Panjang → Meter → [L]

Waktu → sekon → [T]

Sehingga bentuk dimensi dari Ep seperti di bawah ini.

Joule = [M][L]2[T]-2

Jenis Energi Potensial

Seperti yang sudah dijelasin Burhan sebelumnya kalo sebuah benda bakalan memiliki energi di dalamnya selama berhubungan dengan kedudukan atau posisi. Sebuah benda bakalan secara langsung memiliki 3 nilai energi yaitu energi listrik, gravitasi, dan pegas namun bergantung terhadap kedudukan dan kondisi serta lingkungan dari benda.

Pada pembahasan kali ini Burhan bakalan ngejelasin 3 jenis dari Ep yang ada di kehidupan sehari-hari beserta dengan rumus yang digunain.

Pembahasan pertama yang bakalan Burhan jelasin adalah energi listrik. Energi listrik kebentuk karena ada partikel bermuatan yang bergerak dari kutub positif ke negatif dalam suatu medan listrik. Pergerakan ini bakalan ngebikin medan listrik ngeluarin gaya dan kerja kepada partikel sehingga terbentuk energi listrik.

Energi listrik berhubungan banget dengan hukum coulomb dan hukum newton. Ada dasar partikel bermuatan yang saling bergerak, Energi listrik yang kebentuk akibat jarak tertentu sehingga rumus energi listrik dituliskan seperti di bawah ini.

Carilah dimensi dari besaran energi potensial gravitasi dan bandingkan dengan besaran energi kinetik

Keterangan:

  • Ep adalah energi listrik yang terjadi (J)
  • k adalah konstanta listrik yang digunakan (9 x 109Nm2/C2)
  • Q1 adalah muatan partikel pertama (C)
  • Q2 adalah muatan partikel kedua (C)

Penerapan dari energi listrik adalah lampu rumah. Ketika kamu belum ngidupin saklar rumah, kamu nggak bakalan ngeliat lampu rumahmu hidup karena nggak ada partikel bermuatan yang dilepas menuju lampu. Ketika kamu ngidupin saklar, partikel bermuatan yang berasal dari PLN bakalan menuju lampu rumahmu dan lampu rumahmu bakalan menyala.

Pembahasan kedua yang Burhan jelasin adalah energi gravitasi. Energi gravitasi ini berhubungan banget dengan gaya gravitasi yang terjadi. Energi gravitasi ini disebabin karena suatu benda berpindah posisi dari keadaan semula akibat pengaruh gaya gravitasi. Contoh sederhana ketika kamu jatuhin barang dari ketinggian tertentu dan terjadilah energi gravitasi.

Carilah dimensi dari besaran energi potensial gravitasi dan bandingkan dengan besaran energi kinetik

Energi gravitasi ini dipengaruhin oleh beberapa hal nggak cuman gaya gravitasi tapi juga massa dan ketinggian benda. Gaya gravitasi yang berpengaruh terhadap benda disimbolkan dengan percepatan gravitasi. Sehingga rumus energi gravitasi ini bisa kamu liat di bawah ini.

Ep = m x g x h

Keterangan:

  • Ep adalah energi gravitasi yang terjadi pada benda (J)
  • m adalah massa benda yang memiliki Ep (kg)
  • g adalah percepatan gravitasi yang bekerja dan memiliki nilai antara 9,8 m/s2atau 10 m/s2
  • h adalah ketinggian dari suatu benda (meter)

Penerapan energi gravitasi ini dalam kehidupan sehari-hari seperti membawa bola atau benda berat menurun dengan cara dijatuhkan atau menggunakan kemiringan tertentu. Karena adanya gaya gravitasi yang terjadi benda bakalan turun sesuai dengan jalur atau lintasan yang sudah ditentuin.

Pembahasan terakhir yang Burhan jelasin adalah energi pegas. Seperti namanya yaitu energi pegas, energi ini berhubungan banget dengan pegas. Jadi energi pegas terjadi ketika kamu berusaha menekan atau ngerenggangin suatu pegas. Energi yang dibutuhin buat menekan dan merenggangkan pegas adalah energi pegas.

Carilah dimensi dari besaran energi potensial gravitasi dan bandingkan dengan besaran energi kinetik

Karena energi ini berusaha mengubah panjang pegas sehingga rumus yang digunain berkaitan dengan perubahan posisi pegas sehingga rumus yang digunain merupakan penggabungan dari hukum hooke. Jadi rumus energi pegas bisa kamu liat seperti di bawah ini.

Carilah dimensi dari besaran energi potensial gravitasi dan bandingkan dengan besaran energi kinetik

Keterangan:

  • Ep adalah energi pegas yang terjadi atau dibutuhkan (J)
  • k adalah konstanta pegas yang digunakan (N/m)
  • x adalah perubahan posisi pegas (m)

Penerapan energi pegas dalam kehidupan sehari-hari seperti ngukur beban yang bisa ditahan oleh sebuah pegas. Energi pegas ini dapat ngebantu untuk nentuin perubahan panjang pegas sehingga bisa prediksi beban yang bisa ditahan.

Belajar materi ini bakalan ngebantu kamu dalam nyelesain persoalan yang berhubungan dengan energi. Semakin banyak belajar materi ini, kamu bakalan semakin jago dalam memahami setiap soal dan juga cara penyelesaiannya yang tepat.

Contoh Soal

Burhan sedang melakukan eksperimen hukum hooke, ia mendapatkan data dan disusun dalam grafik seperti pada gambar berikut

PosisiGaya (N)Perubahan Panjang Pegas (m)
1100,2
2200,4
3300,6

Carilah dimensi dari besaran energi potensial gravitasi dan bandingkan dengan besaran energi kinetik

Selisih energi potensial antara posisi 1 dengan posisi 2 adalah

A. 2 Joule

B. 3 Joule

C. 4 Joule

D. 5 Joule

E. 6 Joule

Jawab : B

Pembahasan :

Untuk mencari selisih energi potensial pegas gunakan rumus berikut

Carilah dimensi dari besaran energi potensial gravitasi dan bandingkan dengan besaran energi kinetik

Dengan data yang terdapat pada soal, kita hitung selisih energi potensial pegas antara posisi 1 dengan posisi 2

Carilah dimensi dari besaran energi potensial gravitasi dan bandingkan dengan besaran energi kinetik

Jadi, jawabannya yaitu B

Daftar Pustaka

Lasmi, Ni Ketut. (2016). MANDIRI Fisika Kelas X. Jakarta : Erlangga.

[Total: 4 Average: 4.8]