Fórmula de la energía cinética
Entonces la calculadora te dará el resultado en julios. Como todas nuestras calculadoras, esta calculadora de energía potencial no tiene que utilizarse exclusivamente para calcular la energía potencial. Basta con introducir tres de las cuatro variables para encontrar la cuarta con facilidad.
Veamos cómo funciona la calculadora de energía potencial. Para ayudarte a imaginarlo, nuestro ejemplo será la enorme bola de demolición de una grúa. La energía potencial gravitatoria de esta bola depende de dos factores: la masa de la bola y la altura a la que se eleva. La relación entre la energía potencial gravitatoria y la masa y la altura de un objeto se describe mediante la siguiente ecuación:
La fórmula es relativamente sencilla. Un objeto que no se eleva sobre el suelo tendrá una altura de cero y, por tanto, una energía potencial nula. Cuando se duplica la masa o la altura de un objeto, su energía potencial también se duplica.
Energía cinética
en reposo cuando se suelta no se mueve. Por lo tanto, la velocidad de dicho objeto debe aumentar para que el objeto caiga.Cuando un objeto aumenta la velocidad, se acelera. Un cuerpo que se acelera debe tener una fuerza neta no nula actuando sobre él. En el caso de un objeto que cae, esta fuerza es su peso. La siguiente figura muestra un objeto que cae y que es acelerado uniformemente por su peso, . La distancia que recorre el objeto en un
La distancia que recorre el objeto en una sola vez requiere la transferencia de energía desde otra fuente de energía. Esta otra energía, desde la que se transfiere la energía cinética cuando un objeto desciende, es la energía potencial gravitatoria. Lo contrario ocurre cuando un objeto
sube verticalmente desde una altura cero hasta la mayor altura que alcanza, donde su velocidad es cero.Es importante señalar que el gráfico muestra los cambios de energía con la altura, no con el tiempo.La siguiente figura muestra cómo cambian las energías potencial cinética y gravitatoria cuando un objeto inicialmente en reposo
Energía potencial y cinética
Subir escaleras y levantar objetos es un trabajo tanto en el sentido científico como en el cotidiano: es un trabajo realizado contra la fuerza gravitatoria. Cuando hay trabajo, hay una transformación de la energía. El trabajo realizado contra la fuerza gravitatoria se convierte en una importante forma de energía almacenada que exploraremos en esta sección.
La energía potencial gravitatoria puede convertirse en otras formas de energía, como la energía cinética. Si liberamos la masa, la fuerza gravitatoria realizará una cantidad de trabajo igual a mgh sobre ella, aumentando así su energía cinética en esa misma cantidad (por el teorema trabajo-energía). Nos resultará más útil considerar sólo la conversión de PEg en KE sin considerar explícitamente el paso intermedio del trabajo. (Véase el ejemplo 2.) Este atajo hace que sea más fácil resolver los problemas utilizando la energía (si es posible) en lugar de utilizar explícitamente las fuerzas.
Figura 1. (a) El trabajo realizado para levantar el peso se almacena en el sistema masa-Tierra como energía potencial gravitatoria. (b) A medida que el peso se mueve hacia abajo, esta energía potencial gravitatoria se transfiere al reloj de cuco.
Energía potencial gravitatoria
Betsy tiene un doctorado en ingeniería biomédica por la Universidad de Memphis, un máster por la Universidad de Virginia y una licenciatura por la Universidad Estatal de Mississippi. Tiene más de 10 años de experiencia en el desarrollo de planes de estudios STEM y en la enseñanza de la física, la ingeniería y la biología.
Un objeto puede tener energía potencial gravitacional debido a su ubicación en un campo gravitacional. En esta lección, aprende a calcular la energía potencial gravitatoria de los objetos en diferentes situaciones.
¿Qué es la energía potencial? Miras hacia arriba y te das cuenta de que hay una gran roca colgando sobre tu cabeza. ¿Te da miedo? Probablemente sí, porque sabes que la roca tiene el “potencial” de caer sobre ti, y si lo hiciera, probablemente te causaría mucho daño.
Aunque la roca no se mueve en este momento, sabes que tiene algo de energía. Si se soltara, su energía almacenada haría que empezara a moverse hacia tu cabeza. En física, llamamos energía potencial al tipo de energía que se almacena en un sistema. La energía potencial puede convertirse fácilmente en otras formas de energía, como la energía cinética. Esto es exactamente lo que ocurriría si la roca cayera sobre tu cabeza. Un tipo importante de energía potencial es la energía potencial gravitatoria, que es la energía que tiene un objeto debido a su posición en un campo gravitatorio, como el creado por la Tierra.