Energia Potencial

Energía Potencial

1. Definición.

Es la energía que mide la capacidad que tiene un sistema para realizar un trabajo en función exclusivamente de su posición o configuración. Puede pensarse como la energía almacenada en el sistema, o como una medida del trabajo que un sistema puede entregar. Suele abreviarse con la letra o .

La energía potencial U es igual al trabajo que hay que realizar, para mover un objeto desde el punto de referencia U=0, a la posición r. Es una magnitud escalar asociada a un campo de fuerzas, cuando la energía potencial está asociada a un campo de fuerzas, la diferencia entre los valores del campo en dos puntos A y B es igual al trabajo realizado por la fuerza para cualquier recorrido entre B y A.

2. Energía Potencial Gravitacional

Es la energía asociada con la fuerza gravitatoria, la cual depende de la altura relativa de un objeto a algún punto de referencia, la masa, y la fuerza de la gravedad.

La fuerza gravitacional varía junto a la altura, en la superficie de la Tierra la diferencia es muy pequeña como para ser considerada, por lo que se considera a la aceleración de la gravedad como una constante ( 9,8 m/s2) en cualquier parte; en cambio en la luna, cuya gravedad es muy inferior, se generaliza el valor de 1,66 m/s2 . Para casos en los que la variación de la gravedad es insignificante, se aplica la fórmula:

Donde es la energía potencial, la masa, la aceleración de la gravedad, y la altura. Sin embargo, si la variación de altitud es importante, y por tanto la variación de la aceleración de la gravedad es considerable, se aplica la fórmula general:

Donde es la energía potencial, es la distancia entre la partícula material y el centro de la Tierra, la constante universal de la gravitación y la masa de la Tierra. La energía potencial gravitacional cerca de un planeta es negativa, puesto que la gravedad realiza un trabajo positivo cuando se acerca la masa. Este potencial negativo es indicativo de un "estado ligado"; una vez que la masa está cerca de un cuerpo grande, es atrapada hasta que algo pueda suministrarle energía suficiente que le permita escapar.

• La energía potencial gravitacional es directamente proporcional a la masa del cuerpo.

• La energía potencial gravitacional es directamente proporcional a la posición del cuerpo, respecto a un nivel de referencia.

...