Recuerda que la energía mecánica es la suma de la energía
cinética y la energía potencial.
Energía potencial gravitatoria
Recuerda que las energías potenciales, son las que poseen los cuerpos por estar en el lugar que están con respecto a otros cuerpos. La energía potencial es la energía asociada a la posición.
La energía potencial gravitatoria es la que tienen los cuerpos por estar en la posición que están con
respecto a la Tierra, es decir, por estar a cierta altura.
Un experimento mental…
Imagina que debajo de un balcón hay estacionado un coche. Arriba en el balcón unas macetas, si una de esas macetas se cayera desde el balcón sobre el techo del coche ¿cómo de grande sería “golpe” que le haría?
Casi con toda seguridad has acertado: cuanto más grande sea la maceta (cuanto más pese) y cuanto más alto esté el balcón dependerá para ver que tanta fuerza tiene para hacerle un gran golpe.
Pues de esas dos cosas (de esas dos magnitudes), masa y altura, depende la energía potencial gravitatoria.
Cuanto más alto esté un cuerpo y cuanta más masa tenga, mayor será su energía
potencial gravitatoria.
Un cuerpo puede tener mucha energía potencial aunque pese muy poco. Piensa, por ejemplo, en un encendedor que se le caiga a alguien desde un décimo piso ¿te atreverías a parar su caída con la cabeza? Pues imagínate un meteorito que cayera sobre la Tierra; por pequeño que fuese su efecto sería demoledor.
Pero también un cuerpo puede tener mucha energía potencial aunque no esté a mucha altura. Piensa en un bloque de mármol que se cae de un camión que lo transporta ¡No sería agradable que se nos cayera en el pie! ¿Verdad?
Pero los científicos no se conforman solo con las palabras. Ellos buscan números, medidas. Intentan
conocer exactamente cuál es la relación matemática entre las magnitudes implicadas: energía potencial
gravitatoria, masa y altura.
A una relación matemática entre varias magnitudes solemos llamarla “la fórmula”. Pues bien, la fórmula
para calcular la energía potencial gravitatoria de un cuerpo es:
Ep=(9.8) ( m ) (h)
En esta fórmula las letras representan magnitudes:
• m representa la masa del cuerpo. Ya sabes que la unidad en la que se expresa es el kilogramo (kg).
• h representa la altura a la que se encuentra el cuerpo. Se expresa en metros (m)
• EP representa la energía potencial gravitatoria. Se expresa en julios (J)
• El 9,8 es la intensidad de la gravedad en la Tierra. Sus unidades son metros por segundo al cuadrado (m/s
2). En otro astro este número sería diferente; en la Luna, por ejemplo, la gravedad es de tan solo de 1,6.
Este tipo de relaciones entre magnitudes se conoce como proporcionalidad directa. La fórmula anterior
indica que la energía potencial gravitatoria de un cuerpo es directamente proporcional a la masa del
cuerpo y a la altura a la que se encuentre.
De acuerdo a lo que leiste contesta lo siguiente:
1. ¿Cuál de estas
frases es verdadera?
a. La energía potencial gravitatoria de un cuerpo solo
depende de la altura a la que se encuentre.
b. La energía potencial gravitatoria de un cuerpo es
directamente proporcional a su masa
c. La energía potencial
gravitatoria de un cuerpo es inversamente proporciona a la altura a la que se encuentra.
d. La energía potencial gravitatoria de un cuerpo depende de
la velocidad con la que se mueva
2. Imagínate dos cuerpos idénticos, uno a 15 m sobre la
superficie de la Tierra y otro a 15 m sobre la superficie de la Luna.
¿Cuál de
ellos tendrá más energia potencial gravitatoria ? ¿Por qué?.
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