Mudah dan Aktif Belajar Fisika untuk Kelas XI
74
2. Energi Potensial
+ -, + 2 -+, ,.-. - -.2-2-.2.+
-+,.--..
?C?8H1C192DBDAH17B541749C5717;1 141 ;51411 99 C19 2DBDA =5=99;9 55A79 ?C5B91
9;1 C19 2DBDA
4951B;1 11; 118 411C C5A5=1A 4571 :1A1; C5AC5CD
579CD :D71141;1C15
5A79?C5B91=D3D;5C9;1;1A5C;1C1549C5717
;1 ;5=D491 8917 ;5C9;1 ;1A5C ;1C15 4951B;1
5CD; 55A79 ?C5B91 19 H17 C5A411C 49 11= 14118 55A79 ?C5B91 7A1E9C1B9 41
55A79 ?C5B91 571B
a. Energi Potensial Gravitasi
5A79 C941; 411C 4939C1;1 41 C941; 411C 49=DB18;1 C5C19 411C 25AD218 41A9 BD1CD 25CD; =5:149 25CD; H17 19
5=9;91
:D71 55A79 ?C5B91 7A1E9C1B9 H17 B5A97 49C5=D;1 411= ;5894D1 B581A9 81A9
5A81C9;1 3?C?8 25A9;DC
,52D18 21CD ;5A9;9 495=1A;1 B531A1 E5AC9;1
5A79 ?C5B91 C5A25B1A H17 49=99;9 21CD 14118 ;5C9;1 21CD
=53119 ;5C97791 =1;B9=D=
?C?8 19 B52D18 5B9 H17 C5A5C1; 49 1C1B =5:1 =5=99;9 55A79 ?C5B91 7A1E9C1B9 H17 25B1AH1 B521497
4571 =1BB1 41 C5=1C ;54D4D;1 5B9 C5A8141 1C19
5C9;1 5B9 41B5CD84141291A;1:1CD8;51C1971H125A1C5B9=51;D;1
DB181 B589771 5B9 25A9418 ?B9B9H1 41A9 1C1B =5:1 ;5 1C19
5B1A 55A79 ?C5B91 7A1E9C1B9 H17 49=99;9 2541 2541 141 3?C?8 49 1C1B 25A71CD7 141 ;54D4D;1 2541 C5AB52DC C5A8141
13D1 C5AC5CD
141 3
DCD; =5717;1C B55;?A 9;1 H17 25A1CH1
0B5C9779DB181H17491;D;11;,9=2??14118 1A18 71H1 B51A18
5A94181 2541 1C1D 49CD9B K
5C5A171 =1BB1 2541 ;7
25B1A 5A351C1 7A1E9C1B9 =B C9779 2541 =
541H1725A141141;5C97791 41A9C9C9;13D1=5=99;955A79
?C5B91 DCD; =51;D;1 DB181 B525B1A 149 2541 =5=99;9
?C5B91 7A1E9C1B9 H17 25B1AH1 K
660005303+21504+.37+54+064 5A81C9;13
A18E5AC9;1;51C1BBD=2D-249C5C1;1
B521719 1A18 ?B9C96 B5417;1 71H1 7A1E9C1B9 25A1A18 ;5 BD=2D-2 571C96 ;5 21F18
5C9;1 ;5 1C1B
C171 C171
4
2 4 2
Gambar 3.9
Menegangkan tali panah dan katapel memunculkan energi
potensial.
Gambar 3.10
Usaha yang dibutuhkan Pak Simbolon untuk mengangkat
ikan setinggi h adalah W = mgh.
F
h
mg
Gambar 3.11
Sebuah benda yang diangkat oleh
gaya dorong F
tangan
= mg dari posisi
y
1
ke y
2
. h
y
1
y
2
s F
tangan
= mg
F
gravitasi
=mg
Usaha, Energi, dan Daya
75
.B181C5AB52DC4945699B9;1B5217195AD218155A795;BC5A1C171
5;B 5;B
4
5;B
2 42
K ,11C ;5 21F18
7A1E9C1B9 7A1E9C1B9
2
4 2 4
.B181C5AB52DC4945699B9;1B5217195AD218155A79?C5B917A1E9C1B9
7A1E 7A1E
4 4
7A1E
2 42
K 5A79 ?C5B91 7A1E9C1B9 141 C9C9;
2 41A9 C9C9; 13D1 C5AC5CD 2 49H1C1;1 4571 5AB1=11
21C1D K
4571 =5AD1;1 C9779 2541 C5A8141 1C19
4:0+.-6-01.:202-5+0+0 5A81C9;13
413
1A9441,1=D5
B5417 =5=9418;1 21?; H17 25A=1BB1 B1=1 ;5 ;5C97791 1A94
=5=9418;1 21?; =577D1;1 29417 =9A97 B5417;1 ,1=D5 =5=9418;1 21?; =577D1;1 ;1CA?
5DADC 41 B1=1;18
DB181 H17 491;D;1 1A94 41 ,1=D5 C5A8141 21?; C5AB52DC 141 3
1:17 9C1B1 H17 49C5=D8
, =5=25CD;BD4DC
C5A8141294178?A9I?C1
57145=9;91DB181 141 9C1B1 =9A97
H17 491;D;1 1A94 14118 O4
,B9 B9
B9 K
41D DB181 H17 491;D;1 ,1=D5 DCD; =5=9418;1 21?; ;5 ;5C97791
=5781B9;1 9C1B1 E5AC9;1 B51:17
571 45=9;91 DB181 H17 491;D;1 ,1=D5 14118
K 5A41B1A;1;54D13?C?8C5AB52DC411C49B9=D;1218F1DB181
H17 491;D;1 2541 25A71CD7 141 ;5C97791 H17 493119 C941; 25A71CD7 141 31A1 5717;1C1 2541 C5AB52DC 1C1D 9C1B1 H17
49C5=D8 B51=1 5717;1C1
1CD25A=1BB1;7:1CD82521B41A9;5C97791=491C1BC118
-5CD;15AD2181 55A79?C5B9141DB181H17491;D;171H125A1C21CDC5AB52DC141B11C=53119
;5C97791=491C1BC118 8
9;5C18D9 ;7
= =
Contoh
3.7
Gambar 3.12
a Farid memindahkan balok ke ketinggian h menggunakan
bidang miring, sedangkan b Samuel menggunakan katrol
dengan lintasan vertikal. Samakah usaha yang dilakukan
keduanya?
2
h
mg N
s
mg
F =mg
sin
h
1
A B
Mudah dan Aktif Belajar Fisika untuk Kelas XI
76
Gambar 3.13
a Keadaan awal benda dalam posisi seimbang.
b Pegas ditarik sejauh simpangan y
2
. c Posisi benda kembali ke titik
setimbang karena gaya
pegas F = –ky
2
.
5A11;18 55A79 ?C5B91 H17 49=99;9 ?58 = 19A H17 25A141 141
;5C97791=:9;1=1BB1:59B19A
;7= 415A351C17A1E9C1B949C5=1C
C5AB52DC
=B 8
9AC5A:DC5AB52DC=5=99;9=1BB1 ;7=
= N
;7 5A79?C5B91H1749=99;919AC5A:D14118
N ;7
=B =N
14955A79?C5B91H1749=99;919AC5A:D14118N :?D5
b. Energi Potensial Elastis Pegas