Energi potensial merupakan salah satu bentuk energi yang dimiliki oleh sebuah benda karena posisinya dalam suatu medan gaya, seperti medan gravitasi atau medan elastis (pegas). Pada artikel ini, kita akan membahas contoh soal energi potensial gravitasi dan energi potensial elastis, lengkap dengan cara penyelesaiannya.
1. Energi Potensial Gravitasi
Energi potensial gravitasi adalah energi yang dimiliki benda karena posisinya terhadap suatu titik referensi, biasanya permukaan bumi. Rumus energi potensial gravitasi adalah:
Contoh Soal 1:
Sebuah buku dengan massa 2 kg berada di atas meja setinggi 1,5 meter. Berapa energi potensial gravitasi buku tersebut terhadap lantai?
Pembahasan:
Baca juga: Contoh Soal Jarak dan Perpindahan Beserta Pembahasan
2. Energi Potensial Elastis
Energi potensial elastis adalah energi yang tersimpan dalam sebuah benda elastis, seperti pegas, ketika benda tersebut ditarik atau ditekan. Rumus energi potensial elastis adalah:
Contoh Soal 2:
Sebuah pegas memiliki konstanta pegas k = 200 N/m. Pegas ditarik sejauh 0,1 meter dari posisi kesetimbangannya. Berapakah energi potensial elastis yang tersimpan dalam pegas tersebut?
Pembahasan:
Jadi, energi potensial elastis yang tersimpan dalam pegas tersebut adalah 1 Joule.
Baca juga: Contoh Soal Barisan Aritmatika Beserta Pembahasan
3. Contoh Soal Kombinasi Energi Potensial
Sebuah benda dengan massa 3 kg digantung pada ujung sebuah pegas yang memiliki konstanta pegas 150 N/m. Pegas mengalami perubahan panjang sebesar 0,2 meter. Hitunglah total energi potensial benda tersebut!
Pembahasan:
Energi Potensial Gravitasi:
Energi Potensial Elastis:
Total Energi Potensial:
Total energi potensial adalah penjumlahan energi potensial gravitasi dan energi potensial elastis:
Jadi, total energi potensial benda tersebut adalah 8,88 Joule.
Baca juga: Contoh Soal Rangkaian Seri Resistor
Kesimpulan
Energi potensial gravitasi dan elastis adalah dua jenis energi potensial yang dapat dihitung berdasarkan posisi atau perubahan bentuk suatu benda. Dengan memahami konsep dan rumus yang relevan, kita dapat dengan mudah menghitung energi potensial dalam berbagai situasi.