La energía potencial de la gravedad.

Lección de física – nivel de primera clase S – parte «Leyes y modelos – Formas y principios de conservación de energía»

1. Puntuación
2. Unidades de energía potencial de gravedad
3. Definición y fórmula de la energía de gravedad potencial.
4. La energía potencial de la gravedad es una magnitud relativa.
5. Energía potencial de gravedad y energía mecánica.
6. Conversión de la energía potencial de la gravedad en energía cinética.

Puntuación

Una energía de gravedad de gravedad potencial generalmente se observa E_p

También a veces encontramos la notación E_pp ya que hay otros tipos de energía potencial Si se estudian varios sistemas, entonces su nombre o símbolo se puede especificar entre paréntesis o como índice. Ejemplo La energía de gravedad potencial de una pelota se puede observar:

• E_p (si es el único sistema estudiado)
• E_p(pelota)
• E_pbille

Unidades de energía potencial de gravedad

Como todas las energías, su unidad es, según el sistema internacional, el julio del símbolo J También es posible (dependiendo de las situaciones y órdenes de magnitud) usar unidades derivadas (kilojulios, milijulios …) o incluso otras unidades (calorías, vatios-hora).

Definición y fórmula de la energía de gravedad potencial.

Es una energía vinculada a la fuerza de la gravedad, por lo tanto, se define con las mismas condiciones que la última: en un área limitada en extensión y altitud de la superficie de la tierra (o posiblemente de otra estrella). Más allá del campo de gravedad terrestre, será necesario recurrir a la energía potencial de la gravitación.

En estas condiciones, la energía potencial de la gravedad se puede expresar mediante la siguiente relación: E_p = m.g.h Donde:

• m es la masa del sistema estudiado en kilogramos (kg)
• g es la intensidad de la gravedad en newton por kilogramo (N / kg), vale 9.81 a nivel de la superficie de la tierra.
• h es la altitud en metros (m), expresada en relación con un nivel de referencia.
• E_p es la energía potencial de la gravedad en julios (julios)

Ejemplo

Una manzana de 300 g se encuentra en la rama de un manzano a 2.00 m sobre el suelo. Si elegimos el suelo como referencia, entonces: E_p= 0.300.9.81.2.00 E_p= 5.89 J

La energía potencial de la gravedad es una magnitud relativa.

La altitud (z) depende del nivel de referencia elegido, por lo tanto, la energía potencial de la gravedad también depende de este nivel de referencia: es una cantidad relativa. Sin embargo, la variación en la altitud, y por lo tanto la de la energía potencial de la gravedadΔE_p= m.g.Δz), no depende del nivel de referencia.

Energía potencial de gravedad y energía mecánica.

La energía potencial de la gravedad es uno de los componentes de la energía mecánica, ya que esta última se define por la relación:

E_m = E_c + E_p

Conversión de la energía potencial de la gravedad en energía cinética.

Cualquier cambio en la altitud de un sistema está asociado con un cambio en la energía de gravedad potencial:

• En una fase ascendente, la energía cinética se convierte en energía potencial de gravedad.
• En una fase descendente, la conversión inversa tiene lugar

Nota

Dependiendo de la existencia o no de fuerzas de fricción (que disipan la energía térmica), esta conversión puede ser integral o parcial.

---

Nociones de segundos para revisar

• El concepto de energía no está incluido en el programa de segundo año, pero se discute en la universidad.

---

Otros cursos del tema “Visión de colores e imágenes – Leyes y modelos – Formas y principios de conservación de energía.«

• Energía
• Transformaciones energéticas
• Energía cinética