¿Cómo se calcula la energía potencial?

La energía potencial es la capacidad de un cuerpo para producir un trabajo a partir de su posición. Se entiende de esta manera que la energía potencial depende del objeto y la altura en la que se ubica.

Si quisiéramos conocer su fórmula, tendríamos que la energía potencial es igual a la masa por la gravedad por la altura, es decir: Ep = mgh

Ejemplo

Una vez conocida la forma general de la energía potencial, procedamos a realizar un ejercicio para eliminar posibles dudas. Propongamos el siguiente caso:

En un muro de 8 metros de alto se encuentra un bloque de concreto de 2.5 kg a punto de caer, ¿cuál sería su energía potencial?

Para resolver el problema haremos lo siguiente:

Reunir los datos

Tenemos un ladrillo con una masa de 2.5kg, una altura de 8 metros y una constante de gravedad de 9.8 m/s2.

Entonces:

• m= 2.5kg
• g= 9.8 m/s2
• h= 8 m

Sustituir y despejar valores de la fórmula Ep = mgh.

De lo cual se tiene que: mg = (2.5kg)(9.8 m/s2) = 24.5 N

Hay que recordar que:   w = mg y se expresa en Newtons N= Kgm/s2

Sustituir W en la fórmula general

Si  Ep = wh  entonces (24.5N)(8m) = 196J

Recordemos que la energía potencial se mide en Julios: J = nm.

Después de resolver la ecuación

…sabemos que la energía potencial del bloque de concreto es de 196 J.

Una vez expuesto lo anterior, para resolver cualquier ejercicio sobre energía potencial basta recordar que entre mayor altura, mayor será la energía potencial del cuerpo en cuestión.

De este modo, si tenemos dos elementos del mismo peso pero a una altura diferente, el cuerpo ubicado a mayor elevación dispondrá de mayor energía potencial.

Finalmente, se debe recordar que energía potencial no es equivalente a la energía cinética, que después de adquirir energía potencial se puede obtener energía cinética. Ambas resultan secuenciales.