Page 9 - Modul Energi dalam sistem kehidupan
P. 9
2021
(PLTA). Energi potensial terbagi dua, yaitu energi potensial gravitasi dan energi
potensial elastik.
a. Energi Potensial Gravitasi
Energi potensial gravitasi dimiliki oleh benda yang berada di ketinggian tertentu
dari permukaan tanah. Energi potensial gravitasi ini timbul akibat tarikan gaya gravitasi
bumi yang bekerja pada benda. Jika massa beban diperbesar, energi potensial
gravitasinya juga akan membesar. Demikian juga, apabila ketinggian benda dari tanah
diperbesar, energi potensial gravitasi beban tersebut akan semakin besar.
Untuk membahas seberapa besar energi ini, mari kita simak uraian berikut
terlebih dahulu: Sebuah benda bermassa 1 kg yang diam diatas lantai diangkat sampai
pada ketinggian 1 meter diatas lantai. Lantai dianggap sebagai bidang acuan. Kita tahu
bahwa gaya yang diperlukan untuk melakukan usaha ini, yaitu mengangkat benda ini,
sama dengan gaya yang diperlukan untuk melawan gaya gravitasi yang bekerja pada
benda (gaya berat). Besarnya gaya berat tersebut dapat kita tuliskan sebagai F = mg,
dimana m adalah massa benda, dan g adalah percepatan gravitasi bumi. Jika ketinggian
benda sama dengan h, besarnya energi potensial yang dilakukan untuk mengangkat
benda bermassa m setinggi h adalah:
Ep = m g h
Sehingga, pada benda bermassa 1 kg yang diangkat setinggi 1 m, maka besar energi
potensial benda adalah
Ep = (1kg) (10 ) (1m)
Ep = 10 Joule
Dalam persamaan di atas, h adalah ketinggian benda diukur dari bidang acuan.
Sebuah benda yang bergerak vertikal ke atas dan mencapai ketinggian tertentu,
akan mengalami perubahan dalam energi potensial gravitasi. Energi potensial gravitasi
benda yang mengalami gerak vertikal ke atas tersebut akan berubah karena usaha yang
dilakukan oleh gaya berat. Perhatikan Gambar 1.4 di bawah ini:
