Jenis-jenis Energi Potensial dan Contohnya – Energi potensial adalah ketika sebuah objek memiliki potensi untuk menciptakan energi kinetik atau bentuk lain yang terkait dengan energi.
Dalam kasus seperti itu, berarti objek dalam keadaan kesetimbangan, di mana ada kekuatan yang mencoba untuk menggerakan materi dan kekuatan lain yang sama mencegah gerakan itu.
Sebuah contoh yang baik dari keseimbangan ini adalah kekuatan yang menekan pegas dan gaya internal dari pegas yang mencoba untuk menolak tekanan tersebut. gaya internal pegas dianggap sebagai energi potensial terkompresi. Jenis-jenis energi potensial adalah elastis, gravitasi, kimia, listrik dan nuklir. Ketika energi potensial dilepaskan, dapat diterapkan untuk melakukan pekerjaan.
Keseimbangan dan Energi Potensial
Energi potensial adalah ketika dua kekuatan yang sama dalam arah yang berlawanan dimasukan ke dalam suatu objek.
Kekuatan menyebabkan Akselerasi
Ketika Anda menerapkan gaya pada suatu benda, akan mempercepat kekuatan yang sedang diterapkan, menurut Newton Hukum II dan persamaan:
F = ma
dimana
F adalah gaya yang diterapkan dalam newton (N)
m adalah massa dalam kilogram (kg)
adalah akselerasi yang dihasilkan dalam meter detik-squared (m/s2)
Catatan: 1N = 1kg-m/s².
Kekuatan resistif dapat mengakibatkan energi potensial
Tapi persamaan sederhana ini atau hubungan berjalan di bawah asumsi bahwa tidak ada kekuatan lain menolak gerakan itu. Jika ada suatu kekuatan seperti gesekan yang tahan gerak, percepatan akan menjadi = (F – Fr) / m, di mana Fr adalah kekuatan resistif.
Sekarang jika Fr sama dengan gaya yang diberikan F, percepatan dan gerakan akan menjadi nol. Tapi jika gaya F masih diterapkan, maka ada energi potensial yang akan dirilis segera setelah Fr diambil atau dikurangi.
5 Jenis Energi Potensial
Ada situasi ketika sebuah benda memiliki potensi untuk mulai bergerak dan mendapatkan energi kinetik. Sering ada gaya yang bekerja pada objek, tetapi kekuatan belum cukup untuk memindahkan objek tersebut. Jenis-jenis energi potensial adalah:
- elastis
- gravitasi
- kimia
- elektris
- nuklir
Energi potensial elastis
Bila Anda menekan pegas, Anda membuat energi potensial. Kekuatan tekanan sebanding dengan tekanan, menurut hukum Hooke. Melepaskan pegas mengubah energi potensial menjadi energi kinetik. pegas kemudian dapat digunakan untuk menggerakkan beberapa objek.
Energi potensial gravitasi
Sebuah objek yang diletakan di atas tanah memiliki energi potensial yang berhubungan dengan ketinggian di mana benda tersebut diletakan, menurut persamaan
PE = mgh
di mana:
PE adalah energi potensial dalam joule (J)
m adalah massa benda kg
g adalah percepatan gravitasi konstan (9,8 m/s²)
h adalah tinggi di atas tanah atau jarak objek jatuh (m)
mgh adalah m kali g kali h
Catatan: 1 J = 1 kg-m²/s²
Jika Anda menjatuhkan objek, energi potensialnya akan menjadi energi kinetik gerak:
KE = ½ mv²
dimana
KE adalah energi kinetik di J atau kg-m²/s²
v adalah kecepatan dalam m/s
Karena PE = mgh dan KE = ½ mv², maka mgh = ½ mv².
Anda dapat menentukan kecepatan benda setelah jatuh dari ketinggian h dengan memecahkan persamaan untuk v:
½ mv² = mgh
V ² = 2mgh / m
V ² = 2gh
v = SQRT (2gh) = √ (2gh)
Catatan: SQRT (2gh) dan √ (2gh) berarti akar kuadrat dari 2gh. Perhatikan bahwa massa (m) membatalkan keluar dari persamaan, yang berarti bahwa semua benda jatuh dengan kecepatan yang sama.
Dengan demikian, jika h = 1ft, dan karena g = 32 ft/s², maka V ² = 2 * 32 * 1 = 64 dan
v = 8 ft / s.
Energi potensial kimia
Beberapa molekul tidak stabil seperti nitrogliserin memiliki energi potensial yang siap untuk dirilis di bawah kondisi yang tepat. Pelepasan energi mungkin akan berupa ledakan, yang melepaskan energi kinetik dalam bentuk cahaya, panas, dan partikel yang bergerak.
Campuran bahan kimia tertentu dapat bereaksi, meskipun ledakannya tidak begitu keras untuk membuat panas dan bentuk lain dari energi kinetik.
Energi potensial listrik
Stopkontak listrik di rumah Anda memiliki energi potensial 110V atau 220V. Setelah rangkaian listrik dialirkan, energi potensial menjadi energi kinetik dari pergerakan elektron, serta panas dan efek lainnya.
Energi potensial nuklir
Beberapa atom memiliki inti yang tidak stabil yang memiliki potensi membelah dan melepaskan energi kinetik. Sebagai contoh, Uranium-235 tidak stabil dan dapat terbagi dua, melepaskan kecepatan tinggi partikel subatom dan radiasi. Energi potensialnya berubah menjadi energi kinetik.
Artikel lainnya:
- Struktur Anatomi Mulut dan Fungsinya
