Energi Potensial – jenis, kegunaan, contoh, Keuntungan dan kerugian

Energi potensial adalah energi yang tersimpan dari suatu benda. Alih-alih berasal dari gerak, ia dapat berasal dari posisinya relatif terhadap orang lain, tegangan internal, muatan listrik, atau kondisinya. Objek ini memiliki kemampuan menghasilkan energi ketika kondisi ini berubah.

Energi tersebut dapat berupa energi mekanik, energi kimia, energi listrik, energi nuklir, atau energi magnet.

Apa itu Energi potensial?

Energi potensial dipahami sebagai kemampuan suatu benda di dalam suatu sistem untuk melakukan usaha, berkat konfigurasi atau lokasinya di dalamnya. Jenis energi ini terkait langsung dengan banyak lainnya, karena dapat memanifestasikan dirinya karena pengaruh medan gravitasi, listrik, dan magnet pada objek yang berada di area pengaruhnya.

Setelah beberapa dekade studi, energi potensial berubah dari yang dianggap sebagai produk sampingan energi kinetik dan gravitasi, hingga menembus teori dan bidang yang lebih kompleks seperti fisika kuantum. Kelas energi ini mengacu pada setiap benda yang dipengaruhi oleh medan gaya.

Energi potensial yang terkandung dalam setiap benda mampu mengubah posisi dan konfigurasinya. Ini memiliki kekhasan yang dapat ditentukan oleh jenis interaksi yang terjadi dengan tubuh yang bersangkutan, seperti kejadian gravitasi, sifat bahan elastis yang mengakumulasi energi kinetik atau oleh pengaruh energi statis dan listrik.

Energi potensial memiliki kemampuan untuk ditunjukkan oleh berbagai mekanisme, sehingga penting untuk menyebutkan beberapa contoh energi potensial yang mungkin.

Pembuatan jam

Jam

Mekanisme internal banyak jam tangan saat ini masih didasarkan pada model analog, yaitu, mereka bekerja dengan pegas dan bandul yang pada gilirannya mengakumulasi energi kinetik dan memungkinkan fungsi normal seluruh interior terperinci dari objek kompleks ini. Pada gilirannya, jam saat ini menyimpan energi potensial listrik yang membuatnya bekerja dalam baterai.

Roller coaster

Roller coasterSeperti banyak wahana berkecepatan tinggi lainnya, roller coaster tidak perlu melakukan semua pekerjaan yang dilakukan gulungan untuk memperoleh kecepatan seperti itu, roller coaster menggunakan banyak energi potensial yang mereka terima ketika mereka naik ke ketinggian dan melakukan perjalanan melalui lereng yang curam, yang membuat mereka bergerak cepat.

Sistem redaman

Dalam sistem transportasi darat, unsur biasanya dirancang untuk melindungi pergerakan penumpang yang tiba-tiba. Unsur peredam ini terdiri dari bagian yang berbeda, termasuk pegas, yang menyerap dan mengeluarkan semua energi kinetik yang terperangkap selama tumbukan gaya ini.

Baterai listrik

Baterai

Semua baterai listrik mengandung muatan listrik tertentu, yang terakumulasi dan tidak aktif, sampai saat dimasukkan ke dalam rangkaian listrik, di mana energi potensial listrik yang dikandungnya dapat dilepaskan. Yang pada gilirannya telah menjadi produk energi kimia, di mana prinsip unsur listrik ini didasarkan.

Pita elastis

Baik untuk mengatur uang kertas, menggunakannya dalam pakaian pria dan wanita, karet gelang, serta banyak senyawa elastis, menghemat energi yang membuatnya berubah bentuk atau meregang, dan kemudian memulihkan konfigurasi aslinya dengan melepaskan energi yang terkandung.

Energi Potensial Mekanik

Energi mekanik adalah energi gerak. Semua benda memiliki energi potensial berdasarkan posisinya ( energi potensial gravitasi ) dan kemampuannya untuk memantul ( energi potensial elastis ). Ketika energi potensial suatu benda digabungkan dengan energi kinetiknya, itu menghasilkan energi mekanik.

Contoh Energi Potensial Gravitasi

Ketika sesuatu memiliki posisi tinggi, energi potensial gravitasinya tinggi. Misalnya, buku di rak buku yang tinggi memiliki energi potensial yang lebih tinggi daripada buku di rak paling bawah karena lebih jauh untuk jatuh. Contoh lain dari item dengan energi potensial gravitasi meliputi:

  • Berat badan yang meningkat
  • Air yang berada di belakang bendungan
  • Sebuah mobil yang diparkir di atas bukit
  • Yoyo sebelum dirilis
  • Air sungai di atas air terjun
  • Sebuah buku di atas meja sebelum jatuh
  • Seorang anak di atas slide
  • Buah matang sebelum jatuh

Contoh Energi Potensial Elastis

Bahan dari suatu barang dapat mempengaruhi energi potensialnya juga. Bola elastis memiliki elastisitas yang lebih tinggi daripada bola bowling; oleh karena itu, ia akan memantul lebih tinggi dengan jumlah kekuatan yang sama. Berikut adalah beberapa contoh item dengan energi potensial elastis.

  • Sebuah pegas melingkar
  • Busur pemanah dengan tali ditarik ke belakang
  • Karet gelang yang diregangkan
  • Bola sepak sebelum pemain menendangnya
  • Papan loncat tepat sebelum seseorang menyelam

Jika Anda menginginkan contoh energi mekanik kinetik, lihat daftar barang sehari – hari yang bermanfaat ini yang menggunakan energi mekanik.

Energi Potensial Kimia

Energi kimia terjadi ketika energi dilepaskan selama reaksi kimia. Energi kimia potensial adalah energi yang tersimpan dalam ikatan bahan kimia tersebut, siap bereaksi dengan bahan kimia lain. Beberapa contoh termasuk:

  • Baterai yang terisi
  • bahan peledak
  • Daun hijau sebelum matahari bersinar di atasnya (potensi fotosintesis)
  • Bensin sebelum dinyalakan
  • Kembang api sebelum diluncurkan
  • Kayu di perapian sebelum terbakar
  • Setrika sebelum basah dan berkarat
  • Jus buah sebelum difermentasi
  • Sumbu dalam lilin

Mencari lebih banyak contoh energi kimia? Lihat artikel yang merinci sembilan cara Anda mungkin melihat energi kimia dalam kehidupan sehari-hari.

Energi Potensial Listrik

Saat Anda melihat sakelar lampu yang mati, Anda tidak dapat melihat muatan yang menunggu untuk mengalir melalui kabel. Itu hanya salah satu contoh energi potensial listrik. Contoh tambahan meliputi:

  • Bola lampu pijar yang dimatikan
  • Lampu depan mobil Anda sebelum dinyalakan
  • Menara radio yang tidak berfungsi
  • Ponsel yang dimatikan
  • Sel surya di malam hari
  • Lampu hitam dimatikan
  • Sebuah televisi sebelum dinyalakan

Untuk lebih banyak contoh penggunaan energi listrik, baca artikel tentang barang-barang rumah tangga yang menggunakan energi listrik.

Bentuk Energi Potensial Lainnya

Energi Potensial Nuklir

Energi potensial nuklir disimpan dalam partikel atom. Ketika atom dibelah (dalam fisi nuklir ) atau atom digabungkan (dalam fusi nuklir ), energi yang dilepaskan menjadi energi kinetik. Pelajari lebih lanjut tentang penggunaan energi nuklir.

Energi Potensial Magnetik

Seperti energi potensial gravitasi, energi potensial magnet mempengaruhi cara benda bekerja berdasarkan posisinya. Benda-benda dengan energi potensial magnet yang tinggi, seperti sendok logam atau bantalan bola, bereaksi kuat terhadap gaya magnet. Benda dengan energi potensial magnet yang lebih rendah, seperti sendok plastik atau bola karet, tidak terpengaruh oleh tarikan magnet.

Energi Potensial dan Energi Kinetik

Hukum fisika mengamanatkan bahwa hampir setiap benda memiliki beberapa jenis energi potensial. Ketika gaya diterapkan pada objek, itu berubah menjadi energi kinetik.

Artikel bermanfaat kita menjelaskan bagaimana energi kinetik muncul di dunia di sekitar kita.

Bagaimana itu diproduksi?

Energi potensial dihasilkan sebagai akibat dari aksi langsung suatu gaya pada suatu benda tanpa langsung merugikannya, karena itu diperlukan perubahan sistem tempat benda itu berkembang, baik itu kedudukan maupun keadaannya, agar gaya yang mempengaruhi dapat memanifestasikan dirinya.

Jenis

Energi potensial dapat ditunjukkan berkat bentuk energi terkenal lainnya. Seperti mereka adalah:

Energi potensial gravitasi

Energi potensial gravitasi adalah manifestasi umum dari energi potensial. Jenis energi ini ditentukan oleh massa yang dimiliki dua benda dan oleh jarak di antara mereka, meskipun dari sudut pandang kita, mungkin tampak jauh lebih jelas, misalnya, pengaruh gravitasi planet dan benda langit daripada benda yang lebih kecil di ruang angkasa..

Energi potensial elastis

Energi potensial elastis dipahami sebagai kemampuan bahan tertentu untuk dapat memulihkan keadaan atau bentuk awalnya, ketika bahan tersebut dikenai gaya yang berbeda yang mampu mengubah bentuk, membengkokkan atau meregangkannya.

Energi potensial elektrostatik

Mirip dengan energi potensial gravitasi, energi semacam ini juga terletak pada jarak antara dua benda dan dalam tanda muatan yang mereka miliki, mampu menolak satu sama lain karena mereka adalah dua benda dengan muatan yang sama atau saling tarik menarik jika terjadi bahwa tuduhan itu memiliki tanda yang berbeda.

Energi potensial kimia

Ini tentang sifat yang dikandung setiap molekul atau senyawa untuk menghasilkan dan mengubah energi melalui proses kimia yang berbeda; Ini karena pemutusan dan pembentukan ikatan kimia dan interaksi antara senyawa yang berbeda, yang memungkinkan proses seperti pembakaran, metabolisme makanan, fermentasi, dll.

Kegunaan

Energi potensial, dalam berbagai bentuk dan mekanisme operasinya, memiliki banyak kegunaan dan manfaat dalam kehidupan modern, sedemikian rupa sehingga beberapa contoh yang jelas dari jenis energi ini dapat ditemukan.

Resistensi tinggi “pita elastis” digunakan untuk kapal induk untuk lepas landas dan mendarat.

  1. Dalam teknik militer, energi potensial elastis telah digunakan dalam sejumlah besar senjata sepanjang sejarah, mulai dari ketapel hingga tali pengikat dan kayu, busur, sling, dan lainnya, hingga mekanisme internal senjata masa kini. api, yang menggunakan pegas untuk menyetel ulang pelatuk ke posisi aslinya.
  2. Dalam pengoperasian magnet dan benda feromagnetik, mereka menggunakan energi potensial elektrostatik yang terkandung di dalamnya, yang dapat menghasilkan gaya tolak atau tarik-menarik tergantung pada tanda muatan yang dikandungnya.
  3. Proses kimia yang menghasilkan penyalaan bahan bakar dilakukan berkat energi potensial kimia yang dilepaskan saat memutuskan ikatan senyawa organik, yang menyebabkan pelepasan energi panas yang diperlukan agar mesin dapat bekerja.
  4. Energi potensial nuklir menggunakan energi yang terkandung dalam atom, dengan mendestabilisasi inti isotop tertentu melalui penerapan neutron, dimungkinkan untuk menyebabkan reaksi berantai yang pada gilirannya dapat digunakan di pembangkit nuklir.
  5. Pesawat ulang-alik menggunakannya pada saat itu dan energi potensial gravitasi juga digunakan untuk kembali ke permukaan kapsul ruang angkasa yang mengorbit planet ini.

Keuntungan dan kerugian

Jenis energi seperti potensi merupakan banyak kelebihan dan kekurangan yang harus diketahui.

Keuntungan

  • Dalam kebanyakan kasus, energi potensial memungkinkan untuk memanfaatkan energi yang terkandung dalam sistem tanpa perlu menghasi
    lkan lebih banyak limbah atau polutan.
  • Ini adalah sumber energi yang tidak ada habisnya, karena gravitasi dan sifat elektrostatik benda adalah karakteristiknya sendiri, mereka dapat terus digunakan dari waktu ke waktu.
  • Ini memiliki banyak kegunaan dalam kehidupan sehari-hari manusia dan selalu hadir selama perkembangan teknologi.
  • Berkat energi potensial, sifat kimia makanan dan bahan dapat digunakan untuk memproses dan bahkan melestarikannya tanpa menggunakan energi listrik.

Kekurangan

  • Untuk memanfaatkan energi potensial dalam bentuk apapun, teknologi, bahan khusus harus diterapkan atau investasi energi harus dilakukan untuk kemudian memanfaatkan energi potensial.
  • Dari semua kelas energi potensial, energi kimia adalah satu-satunya yang melibatkan pelepasan limbah dan polutan.
  • Dalam hal energi potensial yang dimanfaatkan melalui proses kimia, mungkin diperlukan beberapa waktu untuk terwujud seperti yang terjadi dengan fermentasi, atau mungkin menghasilkan sejumlah besar limbah, seperti dalam contoh bahan bakar fosil.
  • Energi potensial elastis adalah salah satu yang paling banyak digunakan dari semua bentuk energi ini, tetapi juga salah satu yang paling cepat mengalami penurunan, karena ketika melepaskan dan menyerap energi, bahan elastis cenderung aus dan kehilangan sifat ini.

Rumus matematika

Persamaan yang digunakan untuk menghitung energi potensial disajikan di bawah ini:

[lateks] Ep = m * g * h [/ lateks]

Dalam persamaan ini

  • Ep = energi potensial
  • h = Tinggi badan terhadap permukaan laut.
  • m = Massa benda yang diangkat.

Related Posts