Energi Potensial Gravitasi – contoh, asal, cara kerja, jenis, aplikasi

Energi potensial gravitasi, yang secara langsung bergantung pada gaya gravitasi, adalah jenis energi yang disebabkan oleh pengaruh medan gravitasi. Jenis energi ini dapat memanifestasikan dirinya berkat fakta bahwa dua benda dengan massa mendekat sedemikian rupa sehingga masing-masing dapat mempengaruhi keadaan benda lainnya.

Baik dalam fisika maupun astrofisika, studi mendalam telah dilakukan sejak zaman Newton tentang energi potensial ini, dan berkat ini energi potensial ini dapat dengan jelas didefinisikan sebagai: Energi yang dihasilkan dari dua benda dengan massa tertentu berada pada jarak tertentu satu sama lain. mengelola untuk menarik atau membelokkan tubuh melalui aksi gravitasi yang dihasilkan oleh tubuh.

Energi potensial gravitasi terbentang melalui ruang melalui medan gravitasi. Medan-medan ini dihasilkan karena adanya sejumlah massa pada suatu titik, semakin besar massa, semakin besar intensitas pengaruhnya dan semakin besar ruang lingkupnya. Dengan cara yang sama, semua benda yang memiliki massa akan terpengaruh oleh medan gravitasi ini.

Contoh

Energi potensial gravitasi dapat dilihat dengan mata telanjang dalam banyak cara, itulah sebabnya beberapa contoh yang jelas dari energi potensial gravitasi dapat disorot.

Bintang jatuh

Fenomena ini, yang begitu menarik secara visual dari permukaan bumi, terjadi baik karena aksi gesekan benda-benda yang datang dari luar angkasa terhadap atmosfer, maupun karena energi potensial gravitasi yang dikandungnya, yang membuat meteorit dan benda-benda lain yang berada di ruang gravitasi zona pengaruh Bumi tertarik padanya oleh massanya yang besar.

Satelit di orbit

Satelit dapat dipahami sebagai semua benda yang mengorbit yang lain di ruang angkasa dan menemani mereka selama terjemahannya. Ini adalah contoh alami yang jelas dari jenis energi potensial ini. Meskipun objek diamati statis dalam orbit konstan, gerakan ini adalah keseimbangan antara energi potensial gravitasi dan energi kinetik yang menjauhkan mereka dari permukaan, yang berarti bahwa satelit selalu “jatuh bebas”.

Olahraga senam

Ini mungkin tidak dihitung dengan cara yang sama seperti energi potensial satelit, tetapi juga, pesenam harus terampil mengelola energi kinetik dan energi potensial gravitasi mereka. Terutama karena gerakan cepat dan ketinggian yang dicapai para atlet ini, akumulasi energi secara keseluruhan dapat menyebabkan cedera serius pada anggota badan dan persendian jika orang tersebut tidak mampu menopangnya.

Pegunungan dengan material lepas

Dapat dilihat pada keruntuhan lereng, longsoran salju, dan runtuhan batu, bahwa semua badan dan massa besar tanah yang terkandung di ketinggian yang sangat tinggi, mengumpulkan energi potensial gravitasi yang luar biasa, menghancurkan desa-desa dan berhektar-hektar vegetasi.

Olahraga salju

Sulit untuk membuat daftar olahraga di mana jenis energi ini tidak diperhitungkan. Bahkan dalam disiplin olahraga musim dingin, penggunaan energi potensial gravitasi yang luar biasa dapat dilihat, seperti yang terjadi pada snowboarding, tubing, ski, dan banyak aktivitas salju lainnya, karena aktivitas tersebut terdiri dari terbawa oleh gravitasi melalui permukaan yang halus atau mudah meluncur.

Bagaimana asalnya?

Energi potensial gravitasi berasal dari pengaruh dan gaya yang diberikan oleh medan gravitasi pada benda bermassa, yang membuat benda tersebut dapat bergerak jika konfigurasinya dalam sistem memungkinkan. Jenis energi ini ditemukan dalam tubuh yang memiliki kemampuan masa depan untuk dipengaruhi oleh gaya gravitasi ini dan yang dalam beberapa cara bahkan dapat digunakan untuk kepentingan manusia.

medan gravitasi bumi

bagaimana cara kerjanya

Energi potensial gravitasi dapat dipahami dan disederhanakan menjadi beberapa faktor, yang paling penting dalam jenis energi ini. Dengan memahami konsep-konsep sederhana ini, seseorang dapat memiliki gagasan yang cukup tentang bagaimana energi ini bekerja:

  • Medan gravitasi : Ini adalah salah satu yang mendefinisikan area aksi dan pengaruh benda dengan massa di ruang angkasa. Ini dipahami sebagai sebuah sektor, di mana kelengkungan ruang-waktu berubah bentuk dan cenderung mengarahkan benda-benda lain ke benda angkasa.
  • Percepatan : Salah satu karakteristik benda bermassa di dalam medan gravitasi adalah begitu berada di dalamnya, mereka mulai berakselerasi ke arah pertemuan timbal balik.
  • Massa: Ditempatkan di episentrum medan gravitasi, ia menentukan intensitasnya, serta jumlah energi yang akan dilepaskan setelah tubuh mengubah konfigurasi dapat diperkirakan.
  • Tinggi atau jarak: Mereka akan menentukan jumlah energi potensial yang akan dilepaskan, semakin besar jarak dari pusat tempat massa terkandung, semakin besar energi yang akan digunakan dalam sistem. Oleh karena itu, percepatan yang diperolehnya dari dipengaruhi oleh medan hingga energinya dilepaskan sepenuhnya juga akan lebih besar.

Jenis

Energi potensial gravitasi dapat memanifestasikan dirinya melalui jenis energi lain. Di antaranya dapat kita sebutkan:

Energi kinetik

Energi kinetik dalam banyak kasus sehari-hari adalah produk dari energi potensial gravitasi. Ketika datang ke sistem gaya, ketika ada energi potensial gravitasi, biasanya distabilkan dengan energi kinetik, bahkan dalam bentuk perhitungan yang paling sederhana, kedua energi diperkirakan dengan cara yang sama.

Energi mekanik

Energi mekanik adalah produk akhir dari gaya kinetik dan potensial yang ada dalam suatu sistem, sehingga termasuk energi potensial gravitasi. Banyak sistem dan konfigurasi mekanis memperhitungkan aksi potensial gravitasi untuk operasinya.

Radiasi hidrolik

Penggunaan energi hidrolik terjadi berkat aksi pergerakan air yang melewati turbin yang menghasilkan arus listrik. Operasi yang hanya dapat dilakukan oleh pergerakan badan air yang besar, yang pada gilirannya dipindahkan oleh aksi gravitasi, seringkali dari tempat yang sangat tinggi ke titik yang lebih rendah di mana akumulasi energi perjalanan digunakan.

Aplikasi

Energi potensial gravitasi laten bahkan ketika orang berdiri, hanya dengan memiliki ketinggian dan massa yang ditentukan, Anda memiliki energi potensial gravitasi, yang dapat memiliki berbagai kegunaan dan tujuan.

Derek di pelabuhan kargo.

  1. Untuk menghasilkan kecepatan yang lebih tinggi di tempat wisata dan t
    aman hiburan, struktur dan mekanisme ini dirancang khusus untuk mendukung dan memanfaatkan energi potensial gravitasi inert di rumah salah satu unsurnya, sehingga menciptakan pengalaman yang lebih baik bagi pengguna.
  2. Lift harus naik dan turun cukup cepat untuk menjadi pilihan yang tak terbantahkan saat menggunakan tangga, jadi set counterweight digunakan, yang dilepaskan dan menghasilkan energi potensial dan kinetik yang cukup untuk menaikkan atau menurunkan beban besar dengan aman dan cepat.
  3. Sistem forklift berat menggunakan sistem yang mirip dengan elevator, seperti crane, mereka menggunakan beban di ujung pegangan yang berlawanan, untuk dapat menstabilkan secara gravitasi terhadap pergerakan benda, wadah, beban, dan unsur lain yang memiliki bobot cukup besar..
  4. Dalam bidang pembuatan jam tangan klasik, kekekalan energi potensial gravitasi dapat diapresiasi dalam gerakan konstan pendulum, yang memanfaatkan energi kinetik dan energi potensial, untuk mengoptimalkan pengoperasian mekanisme ini.

Keuntungan dan kerugian

Jenis energi ini memiliki aspek positif dan negatif untuk dipertimbangkan jika Anda ingin memahami sepenuhnya.

Keuntungan

  • Intinya, ini adalah jenis energi yang tidak menghasilkan limbah atau polutan apa pun.
  • Karena itu adalah sifat intrinsik yang diperoleh benda dengan massa di alam, intensitasnya hanya bergantung pada ketinggian dan massa yang dikandungnya.
  • Itu bisa didapat dari benda apa saja yang berada pada ketinggian tertentu.
  • Implementasinya di bidang teknik telah memfasilitasi kemampuan untuk mengangkat benda berat ke tempat yang sangat tinggi.
  • Karena beberapa faktor dipertimbangkan dalam perilakunya, setelah semua data diketahui, relatif mudah untuk menghitung energi ini dan memprediksinya.

Kekurangan

  • Meskipun dapat digunakan hanya dengan mengangkat benda, banyak kali jenis energi lain dibutuhkan untuk mengangkat tubuh, yang tidak selalu menguntungkan.
  • Dengan harus bekerja di ketinggian dan dengan massa yang besar, energi potensial gravitasi juga bisa menjadi potensi bahaya bagi siapa pun di ketinggian yang lebih rendah.
  • Karena bergantung langsung pada gravitasi, ini adalah energi daya yang sangat kompleks untuk dikendalikan ketika kecepatan tinggi atau banyak faktor eksternal campur tangan yang memanipulasinya.
  • Kemampuan untuk memanfaatkan energi ini terbatas pada ketinggian atau jarak benda-benda di dalam sistem.

rumus matematika

Untuk menghitung energi potensial gravitasi yang dipelajari dan dijelaskan oleh Newton, diterapkan persamaan yang menjamin untuk menghitung energi dalam daya suatu benda di permukaan bumi:

Dalam persamaan ini

  • = Energi potensial gravitasi.
  • h = Tinggi badan terhadap permukaan laut.
  • m = Massa benda yang diangkat.

Related Posts