Page 11 - Modul Pembelajaran_Nurfadilah_A24119036

Jika benda berada di sekitar bumi, maka energi yang dimilikinya disebut energi
potensial gravitasi.

a. Energi Potensial Gravitasi

Gambar 4. Energi kinetik dan energi potensial berubah-ubah secara konstan ketika
bola dilemparkan dan kembali ke tangan

Gambar 4. Menunjukkan bola yang sedang dilemparkan oleh seseorang. Anggap saja
sistem hanya terdiri dari satu bola saja, dan tentu pada bola ini bekerja beberapa gaya. Gaya
yang dilakukan oleh tangan orang tersebut menyebabkan bola memiliki energi kinetik.
Setelah meninggalkan tangan, hanya gaya gravitasi bumi yang bekerja pada bola tersebut.
Berapa besarkah usaha yang dilakukan oleh gravitasi terhadap bola sehingga ketinggiannya
berubah?
Ketinggian bola dari tangan orang tersebut adalah h. Bola mengalami perpindahan ke
atas, sementara gaya gravitasi yang bekerja pada bola, Fg = m.g arahnya ke bawah. Sehingga
usaha yang dilakukan oleh gravitasi adalah W = -mgh , nilainya negatif karena gaya gravitasi
berlawanan arah dengan perpindahannya. Ketika bola kembali ke bawah, gaya dan
perpindahannya searah, sehingga usaha yang dilakukan oleh gravitasi bernilai positif, W = -
mgh . Besar kedua usaha ini sama, tetapi tandanya berlawanan. Jadi ketika bola bergerak ke
atas, gravitasi melakukan usaha negatif, kelajuan bola berkurang dan akhirnya berhenti di
titik tertinggi. Pada saat bola kembali jatuh, gravitasi melakukan usaha positif, kelajuan bola
bertambah dan energi kinetik bola bertambah besar.
Energi kinetik ini kembali ke harga semula ketika bola bergerak ke atas meninggalkan
tangan pesulap. Jadi energi kinetik bola berubah menjadi bentuk energi lain ketika bergerak
ke atas dan berubah kembali menjadi energi kinetik ketika kembali jatuh.
Jika Kita mengangggap sistem terdiri dari bola dan bumi, maka gaya tarik gravitasi
antara bola dan bumi merupakan interaksi gaya antara anggota sistem. Jika benda bergerak
menjauhi bumi, maka energi yang tersimpan dalam sistem merupakan hasil interaksi gravitasi
antara benda dan bumi. Energi yang tersimpan dalam sistem ini disebut energi potensial
gravitasi yang disimbolkan dengan Ep. Pada contoh bola yang dilempar ke atas, gravitasi
merupakan gaya luar, perubahan energi potensial bola adalah negatif usaha yang dilakukan,
sehingga energi potensial gravitasi dinyatakan sebagai
= ℎ ..................................... (6)
dimana
m = massa benda (kg)