Energía Potencial (Ep) o
gravitatoria
Todo cuerpo que se ubicado a cierta altura del suelo posee energía potencial.
Esta afirmación se comprueba cuando un objeto cae al suelo, siendo capaz
de mover o deformar objetos que se encuentren a su paso.
El movimiento o deformación será mayor cuanto mayor sea al altura desde la cual
cae el objeto.
La Energía potencial es la energía que tiene un cuerpo situado a una
determinada altura sobre el suelo.
Todos los cuerpos tienen energía potencial que será mayor cuanto mayor
sea su altura. Como la existencia de esta energía potencial se debe a la
gravitación (fuerza de gravedad), su nombre más completo es energía potencial gravitatoria.
Entonces:
Energía potencial gravitatoria es aquella energía que poseen los
cuerpos que se encuentran en altura. Esta energía depende de la masa del
cuerpo y de la atracción que la Tierra ejerce sobre él (gravedad).
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¿Cómo calcular la Energía Potencial Gravitatoria?
Si un cuerpo de masa m se sitúa a una altura h arriba de un
nivel de referencia, este cuerpo posee una energía potencial gravitatoria con
respecto a este nivel, la cual se expresa mediante la siguiente fórmula:
m = masa
g = constante de la fuerza de gravedad
h = altura
Ep
= m · g · h
De acuerdo a la fórmula, la energía potencial está relacionada con la
masa del cuerpo y con la posición que ocupa; cuanto más grande sea la masa del
cuerpo, y cuanto mayor sea la altura a la que se encuentre, tanto mayor será su
Energía potencial gravitacional.
La energía potencial, Ep, se mide en julios (J), la masa, m se mide en kilogramos (kg), la aceleración de la gravedad, g, en metros/segundo-cuadrado (m/s2) y la altura, h, en metros (m).
Revisa la siguiente pagina para ver la simulación Simulación energía potencial
Energía Potencial Elástica: Si se considera un
resorte que cuelga del techo y uno de sus extremos está fijo, adosado al techo,
mientras su otro extremo está libre, al ejercer una fuerza sobre el resorte
éste se puede comprimir, disminuyendo su longitud. Para que el resorte no se
estire será necesario mantener una fuerza sobre él. Al acabarse la fuerza, el
resorte se descomprime, estirándose.
Si ahora se tiene el resorte con un extremo fijo sobre la mesa, y se
ejerce una fuerza para comprimirlo, si el extremo libre de este resorte se pone
en contacto con algún cuerpo, al descomprimirse puede provocar que el objeto se
mueva, comunicándole energía cinética (energía que poseen los cuerpos cuando se
mueven).
Este hecho pone de manifiesto que el resorte comprimido posee energía
almacenada que se denomina energía potencial elástica.
Cuando se salta en una cama elástica, también se pone de manifiesto este
hecho; la persona que cae desde cierta altura sobre la cama tiene inicialmente
una energía potencial que irá disminuyendo progresivamente durante la caída,
mientras que su energía cinética (de movimiento) irá aumentando. Al chocar
contra la superficie de la cama se perderá energía cinética; los resortes de la
cama se colocarán tensos. La energía cinética se ha transferido a los resortes,
almacenándose en forma de energía potencial elástica. Ésta se pondrá de
manifiesto rápidamente. Los resortes se descomprimirán y le comunicarán
movimiento al cuerpo hacia arriba, adquiriendo cierta velocidad, es decir,
energía cinética. Ésta irá disminuyendo con la altura mientras que la energía
potencial irá aumentando ya que aumentará la altura del cuerpo.
