Kalkulator Tenaga Potensi

Kategori: Fizik
- 18 November 2025
| |

Tenaga potensi adalah tenaga yang disimpan dalam objek disebabkan kedudukannya berbanding dengan beberapa titik rujukan. Jenis yang paling biasa adalah tenaga potensi graviti dan tenaga potensi elastik.

Kalkulator ini membantu anda menentukan tenaga potensi menggunakan pelbagai kaedah berdasarkan situasi fizikal.

Mengenai Tenaga Potensi

Tenaga potensi adalah tenaga yang dimiliki oleh objek disebabkan kedudukan atau keadaannya, bukan kerana gerakannya. Ia adalah tenaga yang disimpan dalam objek dan mempunyai potensi untuk ditukarkan kepada bentuk tenaga lain.

Tenaga Potensi Graviti:

Tenaga yang disimpan dalam objek disebabkan ketinggiannya di atas titik rujukan dalam medan graviti.

  • Formula: PE = m × g × h
  • Di mana:
  • PE = Tenaga potensi graviti (joule, J)
  • m = Jisim (kilogram, kg)
  • g = Pecutan graviti (meter per saat kuasa dua, m/s²)
  • h = Ketinggian di atas titik rujukan (meter, m)
Tenaga Potensi Elastik:

Tenaga yang disimpan dalam bahan elastik apabila ia diregangkan atau ditekan.

  • Formula: PE = ½ × k × x²
  • Di mana:
  • PE = Tenaga potensi elastik (joule, J)
  • k = Pemalar spring (newton per meter, N/m)
  • x = Pelepasan dari kedudukan keseimbangan (meter, m)
Tenaga Potensi Elektrik:

Tenaga yang disimpan dalam sistem zarah bercas disebabkan kedudukan mereka berbanding antara satu sama lain.

  • Formula: PE = k × q₁ × q₂ / r
  • Di mana:
  • PE = Tenaga potensi elektrik (joule, J)
  • k = Pemalar Coulomb (8.99 × 10⁹ N·m²/C²)
  • q₁, q₂ = Cas elektrik (coulombs, C)
  • r = Jarak antara cas (meter, m)
  • ε = Permitiviti medium (F/m)
Aplikasi Tenaga Potensi:
  • Graviti: Kuasa hidroelektrik, pendulum, roller coaster
  • Elastik: Spring, tali bungee, busur dan anak panah
  • Elektrik: Bateri, kapasitor, ikatan atom
Penukaran Tenaga:

Tenaga potensi boleh ditukarkan kepada tenaga kinetik (tenaga gerakan) dan sebaliknya. Hukum Pemuliharaan Tenaga menyatakan bahawa tenaga tidak boleh dicipta atau dimusnahkan, hanya ditukarkan dari satu bentuk ke bentuk yang lain.

Apa Itu Kalkulator Tenaga Potensi?

Kalkulator Tenaga Potensi adalah alat yang membantu anda menentukan tenaga yang disimpan dalam objek akibat kedudukan, keanjalan, atau interaksi cas elektriknya. Ia menyokong tiga jenis pengiraan tenaga potensi:

  • Tenaga Potensi Gravitasi: Tenaga yang disimpan dalam objek akibat ketinggiannya di atas titik rujukan.
  • Tenaga Potensi Elastik: Tenaga yang disimpan dalam spring yang diregangkan atau ditekan.
  • Tenaga Potensi Elektrik: Tenaga antara zarah bercas akibat daya elektrostatik.

Formula Tenaga Potensi

Jenis-jenis tenaga potensi yang berbeza mengikuti formula yang berbeza:

Tenaga Potensi Gravitasi

\( PE = m \times g \times h \)

  • PE = Tenaga potensi graviti (Joule, J)
  • m = Jisim (kg)
  • g = Pecutan graviti (m/s²)
  • h = Ketinggian di atas titik rujukan (m)

Tenaga Potensi Elastik

\( PE = \frac{1}{2} k x^2 \)

  • PE = Tenaga potensi elastik (Joule, J)
  • k = Pemalar spring (N/m)
  • x = Pindahan dari kedudukan keseimbangan (m)

Tenaga Potensi Elektrik

\( PE = \frac{k q_1 q_2}{r} \)

  • PE = Tenaga potensi elektrik (Joule, J)
  • k = Pemalar Coulomb (8.99 × 10⁹ N·m²/C²)
  • q₁, q₂ = Cas elektrik (Coulomb, C)
  • r = Jarak antara cas (m)

Bagaimana Menggunakan Kalkulator

Kalkulator ini mudah digunakan dan memberikan hasil serta-merta. Ikuti langkah-langkah ini:

  1. Pilih Jenis Tenaga: Pilih antara tenaga potensi graviti, elastik, atau elektrik.
  2. Masukkan Nilai yang Diperlukan:
    • Untuk tenaga graviti: Masukkan jisim, ketinggian, dan pecutan graviti.
    • Untuk tenaga elastik: Masukkan pemalar spring dan pindahan.
    • Untuk tenaga elektrik: Masukkan dua cas dan jarak pemisahan mereka.
  3. Pilih Unit: Pilih unit yang sesuai untuk setiap input.
  4. Klik “Kira”: Kalkulator akan segera mengira tenaga potensi.
  5. Lihat Hasil: Tenaga yang dikira dipaparkan dengan penukaran ke dalam unit lain.

Kenapa Menggunakan Kalkulator Ini?

Tenaga potensi adalah konsep asas dalam fizik, mempengaruhi segala-galanya dari sistem mekanikal hingga medan elektrik. Kalkulator ini berguna untuk:

  • Pelajar yang belajar tentang prinsip tenaga dalam fizik.
  • Jurutera yang mengira penyimpanan tenaga dalam sistem mekanikal.
  • Penyelidik yang menganalisis daya graviti, elastik, atau elektrik.
  • Sesiapa yang ingin tahu bagaimana tenaga disimpan dan dipindahkan.

Soalan Lazim

Apa itu tenaga potensi?

Tenaga potensi adalah tenaga yang disimpan akibat kedudukan, bentuk, atau cas objek. Ia mempunyai potensi untuk ditukarkan menjadi tenaga kinetik (gerakan).

Bagaimana tenaga potensi graviti berubah dengan ketinggian?

Tenaga potensi graviti meningkat apabila ketinggian meningkat kerana ia bergantung kepada jisim, graviti, dan ketinggian.

Apa yang berlaku jika saya mengubah pemalar spring dalam pengiraan tenaga elastik?

Pemalar spring yang lebih tinggi bermakna spring itu lebih keras, menghasilkan lebih banyak tenaga yang disimpan apabila ditekan atau diregangkan.

Bolehkah saya menggunakan kalkulator ini untuk tenaga potensi elektrik dalam medium yang berbeza?

Ya! Kalkulator membolehkan anda memasukkan pemalar dielektrik, yang mempengaruhi daya antara cas dalam bahan yang berbeza seperti udara, air, atau kaca.

Pemikiran Akhir

Memahami tenaga potensi membantu dalam pelbagai aplikasi dunia nyata, dari mereka bentuk roller coaster hingga kejuruteraan sistem yang cekap tenaga. Kalkulator ini memudahkan proses, menjadikan pengiraan tenaga boleh diakses oleh semua orang.