Energi potensial

Energi potensial
Dalam panahan, energi berpindah dari energi potensial dari pemanah menjadi energi kinetik pada panah ketika dilepaskan.
Simbol umum	PE, U, or V
Satuan SI	joule (J)
Turunan dari besaran lainnya	U = m · g · h (gravitasi) U = ½ · k · x² (elastis) U = C · V (listrik U = -m · B (magnet)

Mekanika klasik
Bagian dari seri artikel mengenai
F → = m a → {\displaystyle {\vec {F}}=m{\vec {a}}} ${\vec {F}}=m{\vec {a}}$ Hukum kedua Newton
Sejarah Garis waktu
Cabang Benda langit Dinamika Kinematika Kinetika Kontinuum Statika Statistika Terapan
Dasar Asas D'Alembert Daya mekanik Energi kinetik potensial Gaya Impuls Inersia / Momen inersia Kecepatan Kelajuan Kerangka acuan Usaha mekanik Kerja maya Massa Momen Momentum Momentum sudut Pasangan Percepatan Ruang Torsi Waktu
Rumus Hukum gerak Newton Mekanika analisis Mekanika Lagrange Mekanika Hamilton Mekanika Routh Persamaan Hamilton–Jacobi Persamaan gerak Appell Persamaan Udwadia–Kalaba
Topik inti Benda tegar dinamika persamaan Euler Friksi Gaya fiksi Gerak (linear) Gerak harmonik sederhana Getaran Hukum gerak Euler Hukum gerak Newton Hukum gravitasi universal Newton Inersia / Kerangka acuan non-inersia Kecepatan relatif Mekanika gerak partikel planar Osilator harmonis Peredaman (rasio) Perpindahan Persamaan gerak
Rotasi Gerak melingkar Kerangka acuan berotasi Gaya sentripetal Gaya sentrifugal reaktif Gaya coriolis Pendulum Kecepatan tangensial Kecepatan putar Percepatan sudut / perpindahan / frekuensi / kecepatan
Ilmuwan Galileo Newton Kepler Horrocks Halley Euler d'Alembert Clairaut Lagrange Laplace Hamilton Poisson Daniel Bernoulli Johann Bernoulli Cauchy
l b s

Energi potensial atau tenaga tempat^[1] adalah energi yang memengaruhi benda karena posisi (ketinggian) benda tersebut yang mana kecenderungan tersebut menuju tak terhingga dengan arah dari gaya yang ditimbulkan dari energi potensial tersebut. Satuan SI untuk mengukur usaha dan energi adalah Joule (simbol J). Energi potensial juga bisa dimiliki oleh benda dalam keadaan tertekan seperti panah yang akan dilepaskan dari busurnya.^[2]

Sebutan "energi potensial" pertama kali dikemukakan oleh seorang teknik dan fisikawan berkebangsaan Skotlandia, William Rankine.^[3]^[4]

Contoh

Contoh sederhana energi ini adalah jika seseorang membawa suatu batu ke atas bukit dan meletakkannya di sana, batu tersebut akan mendapat energi potensial gravitasi. Jika kita meregangkan suatu pegas, kita dapat mengatakan bahwa pegas tersebut membesar & memanjang berarti pegas tersebut mendapatkan energi potensial elastik.

Berbagai jenis energi dapat dikelompokkan sebagai energi potensial. Setiap bentuk energi ini dihubungkan dengan suatu jenis gaya tertentu yang bekerja terhadap sifat fisik tertentu suatu materi (seperti massa, muatan, elastisitas, suhu, dll). Energi potensial gravitasi dihubungkan dengan gaya gravitasi yang bekerja terhadap massa benda; energi potensial elastik terhadap gaya elastik yang bekerja terhadap elastisitas objek yang berubah bentuk; energi potensial listrik dengan gaya Coulomb; gaya nuklir kuat atau gaya nuklir lemah yang bekerja terhadap muatan elektrik pada objek; energi potensial kimia, dengan potensial kimia pada suatu konfigurasi atomik atau molekular tertentu yang bekerja terhadap struktur atomik atau molekular zat kimia yang membentuk objek dan juga energi potensial termal dengan gaya elektromagnetik yang berhubungan dengan suhu objek.

Energi potensial elastisitas

Artikel utama: Energi potensial elastis

Energi potensial elastis adalah energi potensial dari sebuah benda elastis (contohnya adalah busur panah) yang mengalami perubahan bentuk karena adanya tekanan atau kompresi. Akibatnya adalah akan ditimbulkannya gaya yang akan berusaha untuk mengembalikan bentuk benda tersebut ke bentuk awalnya. Jika tekanan/renggangan ini dilepas, maka energi ini akan berpindah menjadi energi kinetik.

Kalkulasi dari energi potensial elastis

Energi potensial elastis tersimpan di dalam pegas yang direnggangkan dapat dihitung dengan menemukan usaha yang diperlukan untuk merenggangkan pegas tersebut sejauh x dari panjang asli pegas sebelum direnggangkan:

U e = − ∫ F → ⋅ d x → {\displaystyle U_{e}=-\int {\vec {F}}\cdot d{\vec {x}}} $U_{e}=-\int {\vec {F}}\cdot d{\vec {x}}$

sebuah pegas ideal akan mengikuti aturan Hukum Hooke:

F = − k x {\displaystyle {F=-kx}\,} ${F=-kx}\,$

Usaha yang dilakukan (dan energi potensial yang tersimpan) dapat dinyatakan dalam:

U e = − ∫ F → ⋅ d x → = − ∫ − k x d x = 1 2 k x 2 . {\displaystyle U_{e}=-\int {\vec {F}}\cdot d{\vec {x}}=-\int {-kx}\,dx={\frac {1}{2}}kx^{2}.} $U_{e}=-\int {\vec {F}}\cdot d{\vec {x}}=-\int {-kx}\,dx={\frac {1}{2}}kx^{2}.$

Satuannya adalah Joule.

Persamaan ini sering digunakan dalam perhitungan posisi kesetimbangan mekanis. Persamaan lainnya dapat dilihat di energi potensial elastis.

Catatan

Catatan 1: Parameter yang dimaksud dapat berupa posisi, temperatur, medan listrik dan muatan listrik, medan magnetik, konsentrasi zat, massa, dan lain-lain.

Referensi

↑ "Universitas Pendidikan Indonesia - MODUL VIII FISIKA MEKANIKA KERJA DAN ENERGI PDF" (PDF). Diakses tanggal 25 Mei 2025.{{cite web}}: line feed karakter dalam |title= pada posisi 46
↑ C., Giancoli, Douglas (2016). Physics. Pearson Australia Pty Ltd. OCLC 1027159124.{{cite book}}: Pemeliharaan CS1: Banyak nama: daftar penulis (link)
↑ William John Macquorn Rankine (1853) "On the general law of the transformation of energy," Proceedings of the Philosophical Society of Glasgow, vol. 3, no. 5, pages 276-280; reprinted in: (1) Philosophical Magazine, series 4, vol. 5, no. 30, pages 106-117 (February 1853); and (2) W. J. Millar, ed., Miscellaneous Scientific Papers: by W. J. Macquorn Rankine, ... (London, England: Charles Griffin and Co., 1881), part II, pages 203-208.
↑ Smith, Crosbie (1998). The Science of Energy - a Cultural History of Energy Physics in Victorian Britain. The University of Chicago Press. ISBN 0-226-76420-6.