Energi potensial adalah energi yang dimiliki benda karena keadaan atau kedudukannya (seperti ketinggian).

1. Karet ketapel yang ditarik $\longrightarrow$ Ketapel yang ditarik membuat kedudukan ketapel tidak dalam kedudukan setimbangnya. Oleh karena keadaan atau kedudukannya tersebut dia memiliki energi potensial.
2. Es yang dicairkan $\longrightarrow$ Es yang mencair tidak membicarakan tentang kedudukan. Es yang mencair membicarakan tentang perubahan wujud suatu zat. Oleh sebab itu, dia tidak memiliki energi potensial.
3. Bandul yang diberi simpangan $\longrightarrow$ Bandul yang diberi simpangan membuat kedudukan bandul tidak dalam kedudukan setimbangnya. Oleh karena keadaan atau kedudukannya tersebut dia memiliki energi potensial.

Jadi, pernyataan di atas yang menunjukkan benda yang memiliki energi potensial adalah 1 dan 3 saja.

Usaha oleh gaya konservatif merupakan usaha yang tidak bergantung pada lintasannya. Dengan demikian, usaha untuk pergi ke rumah Sidney dari rumah Ezra selalu sama, walaupun panjang lintasannya berbeda.

Jadi, perjalanan yang dapat ditempuh Ezra adalah semua sama saja.

Diketahui:

Selisih ketinggian $\Delta h=20$$\Delta h=30$ cm $=0,2$$=0,3$ m

Massa $m=4$ kg

Ditanya:

Usaha $W=?$

Usaha suatu benda merupakan hasil kali dari gaya dengan perpindahan yang ditempuh oleh benda tersebut. Usaha dapat pula diartikan sebagai perubahan energi potensialnya. Energi potensial adalah energi yang mempengaruhi benda karena posisi (ketinggian) benda tersebut.

$W=\Delta EP$

$W=EP_2-EP_1$

$W=mgh_2-mgh_1$

$W=mg\left(h_2-h_1\right)$

$W=\left(4\right)\left(10\right)\left(\Delta h\right)$

$W=40\left(0,2\right)$

$W=8$ J

Jadi, usaha yang dibutuhkan Justin adalah $8$ J..

Diketahui:

Energi potensial $EP=169$ J

Ketinggian $h=26$ cm $=0,26$ m

Percepatan gravitasi $g=10$ m/s²

Ditanya:

Massa $m=?$

Dijawab:

Energi potensial adalah energi yang dimiliki benda karena keadaan atau kedudukannya (seperti ketinggian). Energi potensial dapat dituliskan dengan persamaan berikut.

$EP=mgh$

$169=m\left(10\right)\left(0,26\right)$

$169=2,6m$

$m=\frac{169}{2,6}$

$m=65$ kg

Jadi, massa Boy adalah $65$ kg.

Diketahui:

Ketinggian $h=10$ cm $=0,1$ m

Jumlah lompatan $n=1.500$ lompatan

Massa $m=40$ kg

Percepatan gravitasi $g=10$ m/s²

Ditanya:

Energi potensial yang dimiliki Michael saat di titik lompatan terjauhnya (10 cm) $EP=?$

Dijawab:

Energi potensial adalah energi yang dimiliki benda karena keadaan atau kedudukannya (seperti ketinggian). 

$EP=mgh$

$EP=\left(40\right)\left(10\right)\left(0,1\right)$

$EP=40$ J

Jadi, energi potensial yang dimiliki Michael saat di titik lompatan terjauhnya (10 cm) adalah $40$ J.

Diketahui:

Selisih ketinggian $\Delta h=30$ cm $=0,3$ m

Massa $m=3$ kg

Waktu $t=5$ s

Ditanya:

Daya $P=?$

Dijawab:

Usaha suatu benda merupakan hasil kali dari gaya dengan perpindahan yang ditempuh oleh benda tersebut. Usaha dapat pula diartikan sebagai perubahan energi potensialnya. Energi potensial adalah energi yang mempengaruhi benda karena posisi (ketinggian) benda tersebut.

$W=\Delta EP$

$W=EP_2-EP_1$

$W=mgh_2-mgh_1$

$W=mg\left(h_2-h_1\right)$

$W=\left(3\right)\left(10\right)\left(\Delta h\right)$

$W=30\left(0,3\right)$

$W=9$ Joule

Daya adalah usaha yang dilakukan tiap satuan waktu. Kemudian kita cari dayanya.

$P=\frac{W}{t}$

$P=\frac{9}{5}$

$P=1,8$ J/s

Jadi, usaha yang dibutuhkan Jane adalah $1,8$ J/s.

Diketahui:

Massa buku $m_{\text{B}}=2$ kg

Massa dus $m_{\text{D}}=5$ kg

Tinggi meja : tinggi kursi $\frac{h_{\text{m}}}{h_{\text{k}}}=\frac{2}{1}\rightarrow\ h_{\text{m}}=2h_{\text{k}}$

Ditanya:

Perbandingan energi potensial buku dan dus berisi mainan $=?$

Dijawab:

Energi potensial adalah energi yang dimiliki benda karena keadaan atau kedudukannya (seperti ketinggian).

$\frac{EP_{\text{B}}}{EP_{\text{D}}}=\frac{m_{\text{B}}gh_{\text{m}}}{m_{\text{D}}gh_{\text{k}}}$

$\frac{EP_{\text{B}}}{EP_{\text{D}}}=\frac{m_{\text{B}}h_{\text{m}}}{m_{\text{D}}h_{\text{k}}}$

$\frac{EP_{\text{B}}}{EP_{\text{D}}}=\frac{\left(2\right)\left(2h_{\text{k}}\right)}{\left(5\right)\left(h_{\text{k}}\right)}$

$\frac{EP_{\text{B}}}{EP_{\text{D}}}=\frac{\left(2\right)\left(2\right)}{\left(5\right)}$

$\frac{EP_{\text{B}}}{EP_{\text{D}}}=\frac{4}{5}$

Jadi, perbandingan energi potensial buku dan dus berisi mainan adalah $4:5$.

Diketahui:

Sistem yang diketahui.

Gaya $F=F$

Massa $m=5$ kg

Percepatan gravitasi $g=10$ m/s²

Ditanya:

Pernyataan yang benar $=?$

Dijawab:

Usaha suatu benda merupakan hasil kali dari gaya dengan perpindahan yang ditempuh oleh benda tersebut. Sehingga persamaannya dapat dituliskan seperti berikut.

$W=Fs$

1) Daya jika dipindahkan dari titik A

Kita gambarkan gaya yang bekerja pada sistem tersebut jika dipindahkan dari titik A.

Untuk menghitung usaha suatu benda, arah gaya dan arah perpindahan harus pada sumbu yang sama. Jadi, dapat kita hitung seperti berikut.

$W=Fs$

$W=w\sin\theta s$

$W=mg\sin\theta s$

$W=\left(5\right)\left(10\right)\left(\frac{6}{10}\right)\left(10\right)$

$W=300$ J

1) Daya jika dipindahkan dari titik B

Kita gambarkan gaya yang bekerja pada sistem tersebut jika dipindahkan dari titik B.

Untuk menghitung usaha suatu benda, arah gaya dan arah perpindahan harus pada sumbu yang sama. Jadi, dapat kita hitung seperti berikut.

$W=Fs$

$W=ws$

$W=mgs$

$W=\left(5\right)\left(10\right)\left(6\right)$

$W=300$ J

Jadi, pernyataan yang benar adalah usaha yang dikerjakan untuk memindahkan balok dari posisi A ke puncak bidang miring sama dengan usaha yang dikerjakan untuk memindahkan balok dari posisi B ke puncak bidang miring.

Diketahui:

Ketinggian 1 $h_1=350$ cm $=3,5$ m

Kecepatan 1 $v_1=\sqrt{7}$ m/s

Ketinggian 2 $h_2=305$ cm $=3,05$ m

Percepatan gravitasi $g=10$ m/s²

Ditanya:

Kecepatan 2 $v_2=?$

Dijawab:

Energi kinetik adalah energi yang dimiliki benda karena gerakan atau kecepatannya. Energi potensial adalah energi yang dimiliki benda karena keadaan atau kedudukannya (seperti ketinggian). Energi mekanik adalah total dari energi potensial dan energi kinetik suatu benda. Menurut Hukum Konservatif Energi, energi mekanik pada setiap titik memiliki nilai yang sama jika tidak ada gaya luar yang bekerja pada benda tersebut.

$EM_1=EM_2$

$EP_1+EK_1=EP_2+EK_2$

$mgh_1+\frac{1}{2}mv_1^2=mgh_2+\frac{1}{2}mv_2^2$

$gh_1+\frac{1}{2}v_1^2=gh_2+\frac{1}{2}v_2^2$

$\left(10\right)\left(3,5\right)+\frac{1}{2}\left(\sqrt{7}\right)^2=\left(10\right)\left(3,05\right)+\frac{1}{2}v_2^2$

$35+3,5=30,5+\frac{1}{2}v_2^2$

$38,5=30,5+\frac{1}{2}v_2^2$

$\frac{1}{2}v_2^2=8$

$v_2^2=16$

$v_2=4$ m/s

Jadi, kecepatan bola basket tersebut saat memasuki ring adalah $4$ m/s.

Diketahui:

Massa $m=200$ gram $=0,2$ kg

Kecepatan $v=3$ m/s

Percepatan gravitasi $g=10$ m/s²

Ditanya:

Ketinggian (titik tertinggi) $h=?$

Dijawab:

Energi kinetik adalah energi yang dimiliki benda karena gerakan atau kecepatannya. Energi potensial adalah energi yang dimiliki benda karena keadaan atau kedudukannya (seperti ketinggian). Energi mekanik adalah total dari energi potensial dan energi kinetik suatu benda. Menurut Hukum Konservatif Energi, energi mekanik pada setiap titik memiliki nilai yang sama jika tidak ada gaya luar yang bekerja pada benda tersebut.

$EM_1=EM_2$

$EP_1+EK_1=EP_2+EK_2$

Karena pada keadaan 1 bola bekel "melempar bola bekelnya dari bawah ke atas", berarti bola bekel tersebut memiliki kecepatan dan tidak memiliki ketinggian. Sehingga, pada keadaan 1, bola bekel tersebut hanya memiliki energi kinetik, sedangkan energi potensialnya bernilai 0. Pada keadaan 2, bola sampai di titik tertinggi, berarti bola bekel berhenti sesaat. Sehingga pada ketinggian tertinggi bola hanya memiliki ketinggian namun tidak memiliki kecepatan. Jadi, pada keadaan 2 bola bekel hanya memiliki energi potensial, dan energi kinetiknya bernilai 0.

$0+EK_1=EP_2+0$

$EK_1=EP_2$

$\frac{1}{2}mv^2=mgh$

$\frac {1}{2}v^2=gh$

$\frac{1}{2}\left(3\right)^2=\left(10\right)h$

$\frac{1}{2}\left(9\right)=10h$

$4,5=10h$

$h=\frac{4,5}{10}$

$h=0,45$ m

$h=45$ cm

Jadi, titik tertinggi yang dapat dicapai bola Jihan sebesar $45$ cm.