Pengertian Energi Potensial Gravitasi dan kegunaannya

Energi potensial gravitasi adalah energi yang dimiliki benda karena posisinya dalam medan gravitasi. Gravitasi dapat memindahkan benda antara dua titik tetapi usaha yang dilakukannya tidak dipengaruhi oleh jalan yang dilalui sehingga ini disebut gaya konservatif.

Contoh yang paling umum dari energi potensial adalah energi potensial gravitasi. Buah mangga yang lezat dan ranum memiliki energi potensial gravitasi ketika sedang menggelayut pada tangkainya. Demikian juga ketika anda berada pada ketinggian tertentu dari permukaan tanah (misalnya di atap rumah  atau di dalam pesawat). Energi potensial gravitasi dimiliki benda karena posisi relatifnya terhadap bumi. Setiap benda yang memiliki energi potensial gravitasi dapat melakukan kerja apabila benda tersebut bergerak menuju permukaan bumi (misalnya buah mangga jatuh dari pohon).

Untuk memudahkan pemahamanmu, lakukan percobaan sederhana berikut ini. Pancangkan sebuah paku di tanah. Angkatlah sebuah batu yang ukurannya agak besar dan jatuhkan batu tegak lurus pada paku tersebut. Amati bahwa paku tersebut terpancang semakin dalam akibat usaha alias kerja yang dilakukan oleh batu yang anda jatuhkan.

Sekarang mari kita tentukan besar energi potensial gravitasi sebuah benda di dekat permukaan bumi. Misalnya kita mengangkat sebuah batu bermassa m. gaya angkat yang kita berikan pada batu paling tidak sama dengan gaya berat yang bekerja pada batu tersebut, yakni mg (massa kali percepatan gravitasi). Untuk mengangkat batu dari permukaan tanah hingga mencapai ketinggian h, maka kita harus melakukan usaha yang besarnya sama dengan hasil kali gaya berat batu (W = mg) dengan ketinggian h. Ingat ya, arah gaya angkat kita sejajar dengan arah perpindahan batu, yakni ke atas… FA = gaya angkat

W = FA . s = (m)(-g) (s) = – mg(h2-h1) —– persamaan 1

Tanda negatif menunjukkan bahwa arah percepatan gravitasi menuju ke bawah…

Dengan demikian, energi potensial gravitasi sebuah benda merupakan hasil kali gaya berat benda (mg) dan ketinggiannya (h). h = h2 – h1

EP = mgh —— persamaan 2

Berdasarkan persamaan EP di atas, tampak bahwa makin tinggi (h) benda di atas permukaan tanah, makin besar EP yang dimiliki benda tersebut. Ingat ya, EP gravitasi bergantung pada jarak vertikal alias ketinggian benda di atas titik acuan tertentu. Biasanya kita tetapkan tanah sebagai titik acuan jika benda mulai bergerak dari permukaan tanah atau gerakan benda menuju permukaan tanah. Apabila kita memegang sebuah buku pada ketinggian tertentu di atas meja, kita bisa memilih meja sebagai titik acuan atau kita juga bisa menentukan permukaan lantai sebagai titik acuan. Jika kita tetapkan permukaan meja sebagai titik acuan maka h alias ketinggian buku kita ukur dari permukaan meja. Apabila kita tetapkan tanah sebagai titik acuan maka ketinggian buku (h) kita ukur dari permukaan lantai.

contoh-contohnya dalam kehidupan nyata. Selain karet katapel dan juga busur panah, contoh lainnya yang memiliki energi potensial yaitu pegas. Pegas dapat ditekan lalu direnggangkan, hal tersebut juga dapat terjadi karena energi potensial yang dimilikinya.

Kegunaannya

Mungkin penggunaan paling penting dari energi potensial gravitasi adalah pembangkit listrik tenaga air. Di sini, energi potensial air di danau atau waduk yang terletak tinggi di atas pembangkit listrik dimanfaatkan untuk menghasilkan listrik.

Aplikasi lain adalah dalam counterweight (pengimbang), yang digunakan dalam sejumlah perangkat mekanik. Sebagai contoh, beberapa jenis lift mempekerjakan penyeimbang sedemikian rupa sehingga itu turun ketika mobil lift naik, dan sebaliknya. Ketika mobil akan naik, energi potensial penyeimbang yang diubah menjadi energi kinetik saat berjalan ke bawah, sehingga membantu menarik mobil ke atas, mengurangi jumlah usaha yang harus dilakukan oleh motor yang menggerakkan perangkat. Saat mobil lift turun – dibantu oleh gravitasi – penyeimbang ditarik kembali, mendapatkan energi potensial.

Baca Juga

© 2022 Sridianti.com