Rumus Energi Potensial: Pengertian, Jenis, dan Rumusnya

Dilansir buku Energi Kinetik dan Energi Potensial (2004) oleh Drs. Munasir, energi potensial diartikan sebagai energi yang dimiliki oleh suatu benda karena kedudukan atau posisinya. Jadi, energi ini tersimpan dalam benda tersebut dan dapat dimanfaatkan jika diperlukan. Perlu diketahui, bahwa energi potensial ini ada pada setiap benda, meskipun benda tersebut dalam keadaan diam. 

Salah satu contohnya adalah benda yang berada pada kedudukan tertentu di atas permukaan tanah. Benda tersebut menyimpan energi potensial karena faktor ketinggiannya. Semakin tinggi posisi benda dari tanah, maka akan semakin besar pula energi potensialnya.

Berdasarkan jenis satuannya, energi potensial termasuk ke dalam besaran turunan, yakni besaran yang tersusun dari besaran pokok. Satuan SI untuk mengukur usaha dan energi adalah Joule yang dilambangkan dengan (J).

Setelah memahami pengertian energi potensial, kamu juga harus mengetahui jenis-jenisnya. Energi potensial tersebut dalam diklasifikasikan menjadi dua, yakni energi potensial listrik dan energi potensial pegas. Simak penjelasan lengkapnya berikut ini.

Energi potensial listrik ialah energi yang ditimbulkan oleh benda yang bermuatan listrik. Muatan listrik diam (statis) akan menimbulkan energi potensial listrik, sedangkan muatan listrik yang bergerak (dinamis) akan menimbulkan arus listrik dan energi magnet.

Energi potensial listrik ini akan timbul karena adanya benda yang bermuatan listrik. Kemudian, medan listrik akan memberikan gaya terhadap partikel supaya dapat bekerja.

Energi potensial listrik ini memiliki rumus sebagai berikut: 

Ep = k(q0q/ r)

Keterangan:

• Ep: potensial listrik (joule)
• k: konstanta (9×109N.m2/C2)
• q0: muatan sumber (coulomb)
• q: muatan uji (coulomb)

Jenis yang kedua adalah energi potensial pegas. Energi potensial pegas ini juga disebut dengan energi potensial elastik karena dimiliki oleh benda elastis seperti pegas. Jenis energi yang satu ini dibutuhkan ketika kita melakukan renggangan atau tekanan pada pegas.

Nilai energi potensial pegas ini dirumuskan sebagai berikut:

Ep = ½ kx2

Keterangan:

• Ep: potensial listrik (joule)
• k: konstanta (9×109N.m2/ C2)
• x: perubahan posisi (m)

Energi potensial bisa ada karena efek dari gaya gravitasi bumi. Dalam ilmu fisika, kita juga bisa menghitung besaran energi potensial melalui rumus yang sudah ditentukan. Dilansir Sumber Belajar Kemendikbud, berikut adalah rumus energi potensial:

Ep = m x g x h

Keterangan:

• Ep: Energi potensial (J)
• m: massa benda (kg)
• g: percepatan gravitasi (m/s2)
• h: tinggi benda dari permukaan tanah (meter)

Untuk mengenali lebih dalam mengenai energi potensial, berikut adalah ciri-cirinya:

1. Energi potensial gravitasi dimiliki benda karena posisi relatifnya terhadap bumi.
2. Setiap benda yang memiliki energi potensial gravitasi dapat melakukan kerja apabila benda tersebut bergerak menuju permukaan bumi.
3. Jika suatu benda memiliki potensi dalam melakukan usahanya, maka benda tersebut memiliki energi potensial.
4. Energi potensial adalah energi yang tersimpan dalam suatu benda karena ketinggiannya.
5. Energi potensial dipengaruhi oleh percepatan gravitasi bumi dan tempat ketinggian benda.
6. Semakin tinggi dan semakin besar massa benda, maka semakin besar energi potensialnya.
7. Jika massa benda semakin kecil dan ketinggian benda semakin rendah, maka energi potensialnya semakin kecil.
8. Jika benda terletak di atas tanah, maka energi potensialnya nol. Jadi energi potensial selalu berkaitan dengan letak ketinggian benda.
    

Itulah rumus energi potensial beserta penjelasan mengenai pengertian, jenis, hingga cara menghitungnya.

Penulis: Alya Madani