Formula de energia potencial

La energía potencial se define como la energía almacenada en un objeto. La energía potencial puede dividirse en muchos tipos: energía potencial gravitacional, energía potencial elástica, energía potencial eléctrica, etc. La energía potencial gravitacional se define como la energía que posee un objeto en virtud de su posición respecto a otros. La energía potencial elástica se define como la energía que posee en virtud de las tensiones dentro de su cuerpo y el potencial eléctrico se define como la energía que posee un objeto en virtud de la carga total almacenada en su interior.

Formula de energia potencial

La fórmula de la energía potencial gravitatoria es la siguiente

PE = mgh

Donde,

PE es la energía potencial del objeto en julios, J
m es la masa del objeto en kg
g es la aceleración debida a la gravedad en ms-2
h es la altura del objeto con respecto al punto de referencia en m.

Ejemplo de energía potencial

Todos sabemos que se construyen presas en los ríos para generar electricidad. ¿Pero sabes la razón que hay detrás de esto? En este caso, la energía potencial que posee el agua se utiliza para aprovechar la energía eléctrica. El agua elevada a cierta altura gana energía potencial con respecto al suelo debido a la fuerza gravitatoria que actúa sobre ella. Esta energía se utiliza para hacer girar las palas de las turbinas situadas en las presas, lo que finalmente contribuye a la generación de electricidad.

Una bola de masa 0,8 kg es arrastrada en dirección ascendente sobre un plano inclinado. Calcula la energía potencial total ganada por esta bola dado que la altura de la cuña es de 0,2 metros.

Solución:

Se da que la masa del objeto m = 0,8 kg.
Como la energía potencial del objeto sólo depende de su altura respecto a la posición de referencia, podemos decir que

PE = mgh

Donde,
m = 0,2 kg
g = 10 m/s2
h = 0,2 m.
PE = 0,8 × 10 × 0,2

PE = 1,6 J

Una vagoneta cargada de bloques de hierro es empujada por un plano inclinado hasta su punto más alto. La masa total de la vagoneta es de 50 kg y la altura del punto más alto desde el suelo es de 5 metros. ¿Cuál es la energía potencial total de la vagoneta en la cima?

Solución:

Dada:
m = 50 kg
g = 10 m/s2

h = 5 m

Sustituyendo los valores anteriores en la fórmula, obtenemos

PE = 50×10×5

PE = 250 J

Fórmula de la energía

La energía se define como la capacidad de realizar un trabajo. Y no hay una fórmula fija para la energía, ya que se expresa en diferentes formas como la energía cinética, la energía potencial, la energía del sonido, etc. La unidad SI de la energía es el Joule y la fórmula dimensional se da como

Fórmula dimensional de la energía: M1L2T-2

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