Rumus mgh – Cara Menghitung Energi Potensial (Latihan)
PE = mgh — Energi potensial gravitasi di dekat Bumi
Di dekat permukaan Bumi, energi potensial gravitasi bergantung pada massa, percepatan gravitasi g, dan ketinggian di atas titik acuan nol. Jika ketinggian digandakan pada massa dan g yang tetap, PE menjadi dua kali lipat.
Panduan — cara menggunakan rumus ini
- 1. Pilih titik acuan PE = 0 (lantai, meja, atau tanah) dan gunakan secara konsisten.
- 2. Konversikan massa ke kilogram dan ketinggian ke meter.
- 3. Gunakan nilai g yang tertera pada soal (9,8, 9,81, atau 10).
- 4. Hitung PE = m g h dalam joule, atau ubah rumus untuk mencari m atau h.
Penurunan rumus
Di dekat Bumi, PE = mgh berasal dari usaha yang diperlukan untuk mengangkat massa melawan gravitasi dengan kecepatan konstan:
- Berat (gaya ke bawah) dari massa m adalah
F = mg - Untuk mengangkatnya setinggi h secara vertikal dengan kecepatan konstan, Anda memberikan gaya ke atas yang sama besar sepanjang jarak h. Usaha yang dilakukan adalah
W = F \, h = (mg)\, h - Usaha tersebut disimpan sebagai energi potensial gravitasi relatif terhadap tingkat yang lebih rendah:
PE = W = mgh
Jadi PE = mgh saat g dianggap konstan (di dekat permukaan Bumi). Satuan: kg · m/s² · m = J.
Contoh
Contoh: 2 kg diangkat setinggi 1,5 m
Dengan g = 9,8: PE = (2)(9,8)(1,5) = 29,4 J. Perkiraan kasar dengan g = 10: sekitar 30 J.
Contoh: tentukan ketinggian dari energi 25 J
m = 0,50 kg, PE = 25 J, g = 10 → h = 25 / (0,50 × 10) = 5,0 m.