fisika

Energi Potensial Gravitasi

Energi potensial adalah energi yang mempengaruhi benda karena posisi benda.

Energi potensial gravitasi adalah energi usaha yang diperlukan untuk memindahkan massa dari titik yang jauh tak hingga ke suatu titik tertentu.

Energi potensial merupakan besaran skalar.

Perhatikan gambar disamping, bulan yang bergerak pada orbit tertentu terhadap bumi dengan jarak r.

Besar energi potensial gravitasi sama dengan besar usaha yang dibutuhkan untuk memindahkan massa ke titik tertentu. Secara matematis, besar energi potensial gravitasi dapat dihitung dengan rumus berikut:

Tanda negatif pada rumus tersebut menunjukkan bahwa gaya gravitasi yang bekerja pada benda adalah gaya tarik. Tanda negatif juga menandakan bahwa untuk memindahkan benda bermassa m ke titik yang jauh tak terhingga dibutuhkan suatu usaha, sehingga didapatkan energi kinetiknya bertambah dan energi potensialnya menurun.

Rumus tersebut berlaku untuk keadaan r ≥ jari-jari bumi. Namun ketika sebuah benda berada pada ketinggian r di dekat permukaan bumi, maka energi potensial gravitasinya dapat dihitung dengan rumus berikut:

atau yang biasa dituliskan:

Energi potensial untuk sistem dengan beberapa partikel

Agar lebih mudah untuk memahaminya perhatikan, animasi berikut:

Energi potensial gravitasi di permukaan bumi

Energi potensial untuk sistem dengan beberapa partikel

Jika pada suatu sistem terdiri dari beberapa partikel, maka besar energi potensial gravitasi di suatu titik akan sama dengan jumlah dari energi potensial dari benda-benda di sekitarnya, dimana dapat dihitung dengan rumus berikut:

Untuk dapat lebih memahaminya, coba kerjakan latihan soal dibawah ini.

Tiga buah partikel diletakkan di sudut-sudut segitiga sama sisi yang sisinya 1 m seperti terlihat pada gambar disamping. Jika massa benda pertama, kedua, dan ketiga berturut-turut adalah 2 kg, 4 kg, dan 3 kg, maka tentukan besar energi potensial sistem tersebut!

Potensial Gravitasi

Hukum Kekekalan Energi

Potensial gravitasi adalah energi potensial gravitasi per satuan massa. Potensial gravitasi (V) diperoleh dari persamaan berikut:

Potensial gravitasi adalah besaran skalar, sehingga potensial gravitasi di suatu titik yang ditimbulkan oleh dua pusat massa atau lebih dihitung dengan cara penjumlahan skalar.

Secara umum dinyatakan:

Contoh Soal

Hukum Kekekalan Energi

Energi Total

Jika sebuah bulan dengan massa m mengelilingi bumi yang massanya M dengan kecepatan v maka energi total bulan adalah:

(M >> m, kita anggap bumi diam dan hanya bulan yang berputar)

Jika bulan berputar mengelilingi bumi, maka gaya gravitasi pada bulan sama dengan gaya sentripetal.

Faktor ..... diatas dimasukkan ke persamaan awal, sehingga menjadi:

E = Energi total bulan mengelilingi bumi.

You've reached the end of the book

Read again

Made with Book Creator