Energi Potensial Gravitasi vs Energi Potensial Elastis
Energi potensial gravitasi dan energi potensial elastis adalah dua besaran penting yang dibahas dalam mekanika. Artikel ini akan mencoba membandingkan dan membedakan apa definisi, persamaan, dan perbedaannya.
Apa itu Energi Potensial Gravitasi?
Untuk memahami energi potensial gravitasi, diperlukan pengetahuan latar belakang di bidang gravitasi. Gravitasi adalah gaya yang terjadi karena suatu massa. Massa adalah syarat perlu dan syarat cukup untuk gravitasi. Ada medan gravitasi yang didefinisikan di sekitar massa apa pun. Ambil massa m1 dan m2 yang ditempatkan pada jarak r dari satu sama lain. Gaya gravitasi antara dua massa ini adalah G.m1.m2/r2, di mana G adalah konstanta gravitasi universal. Karena massa negatif tidak ada, gaya gravitasi selalu menarik. Tidak ada gaya gravitasi tolak menolak. Harus dicatat bahwa gaya gravitasi juga saling menguntungkan. Itu berarti, gaya yang dikerjakan m1 pada m2 adalah sama dan berlawanan dengan gaya yang dikerjakan m2 pada m1. Potensi gravitasi di suatu titik didefinisikan sebagai jumlah kerja yang dilakukan pada satu satuan massa ketika membawanya dari tak terhingga ke titik tertentu. Karena potensial gravitasi di tak terhingga adalah nol dan jumlah pekerjaan yang harus dilakukan adalah negatif, potensial gravitasi selalu negatif. Energi potensial gravitasi suatu benda didefinisikan sebagai usaha yang dilakukan pada benda tersebut ketika benda tersebut dibawa dari jarak tak terhingga ke titik tersebut. Ini juga sama dengan produk potensial gravitasi dan massa benda. Karena massa benda selalu positif dan potensial gravitasi setiap titik negatif, energi potensial gravitasi benda apa pun juga negatif.
Apa itu Energi Potensial Elastis?
Elastisitas adalah sifat materi yang sangat berguna. Ini adalah kemampuan bahan untuk kembali ke bentuk aslinya setelah kekuatan eksternal dihilangkan. Terlihat bahwa gaya yang diperlukan untuk menjaga agar batang elastis tetap terentang sebanding dengan panjang batang yang diregangkan. Konstanta proporsionalitas dikenal sebagai konstanta pegas dan dilambangkan dengan k. Ini memberi kita persamaan F=-kx. Tanda minus menunjukkan arah kebalikan dari x ke gaya. Energi potensial elastis adalah jumlah kerja yang diperlukan untuk meregangkan benda elastis dengan panjang tertentu x. Karena gaya yang diberikan F(x)=kx, usaha yang dilakukan sama dengan integrasi F(x) dari nol ke x, terhadap dx, yaitu sama dengan kx2 /2. Jadi, energi potensialnya adalah kx2/2. Harus diperhatikan bahwa energi potensial dari setiap benda yang menempel pada ujung batang tidak bergantung pada massa benda tetapi hanya pada konstanta pegas, dan panjang yang diregangkan.
Apa perbedaan antara energi potensial gravitasi dan energi potensial elastis?
• Energi potensial gravitasi selalu negatif sedangkan energi potensial elastis selalu positif.
• Energi potensial gravitasi bergantung pada massa benda, tetapi energi potensial elastis tidak bergantung pada massa.
