La energía potencial gravitatoria
Recuerda que las energías potenciales, todas las energías potenciales, son las que poseen los cuerpos por estar en el lugar que están con respecto a otros cuerpos. La energía potencial es la energía asociada a la posición.
La energía potencial gravitatoria es la que tienen los cuerpos por estar en la posición que están con respecto a la Tierra, es decir, por estar a cierta altura.
Conocimiento previo
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| Imagen en flickr de Gustavo Martinez. Licencia cc |
Un experimento mental…
Imagina que debajo del balcón que ves en la imagen hay aparcado
un coche. Si una de esas macetas se cayera desde el balcón sobre
el techo del coche, ¿cómo de grande sería “el bollo” que le haría?
Casi con toda seguridad has acertado: cuanto más grande sea la
maceta (cuanto más pese) y cuanto más alto esté el balcón, ¿no?
Pues de esas dos cosas (de esas dos magnitudes), masa y altura,
depende la energía potencial gravitatoria.
Actividad
Cuanto más alto esté un cuerpo y cuanta más masa tenga, mayor será su energía potencial gravitatoria.
Caso práctico
Por ejemplo…
Un cuerpo puede tener mucha energía potencial aunque pese muy poco. Piensa, por ejemplo,
en un encendedor que se le caiga a alguien desde un décimo piso, ¿te atreverías a
parar su caída con la cabeza? Pues imagínate un meteorito que cayera sobre la Tierra por
pequeño que fuese, su efecto sería demoledor.
Pero también un cuerpo puede tener mucha energía potencial aunque no esté a mucha altura.
Piensa en un bloque de mármol que se cae de un camión que lo transporta ¡No sería
agradable que se nos cayera en el pie! ¿Verdad?
Pues bien, la fórmula para calcular la energía potencial gravitatoria de un cuerpo es:
Elaboración propia |
En esta fórmula las letras representan magnitudes:
Elaboración propia |
g en otro astro sería diferente. En la Luna, por ejemplo, la gravedad es tan solo de 1,6 m/s2.
La energía cinética
La energía cinética es más fácil que la potencial. Está muy clara: es la que tiene
un cuerpo por el hecho de estar moviéndose.
Conocimiento previo
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| Imagen en flickr de Bill McChesney. Licencia cc |
Un experimento mental…
Imagina un vehículo que viene hacia ti con cierta velocidad.
¿En qué caso te daría más miedo, si es un coche que va despacio o si es un camión
que va deprisa?
Casi seguro que el camión te da más miedo, ¿no? ¿Sabes por qué? Pues
porque tiene más energía cinética.
Actividad
Cuanto más grande sea un cuerpo (cuanta más masa tenga) y más
deprisa se mueva (cuanta más velocidad tenga) mayor será su energía
cinética.
La fórmula que nos permite calcular la energía cinética es:
Elaboración propia |
En esta fórmula, como en todas, las letras representan magnitudes:
Autoevaluación:
¿Cuál de estas frases es verdadera?
Caso práctico
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| Elaboración propia |
Ejemplo 1a
Una maceta de 2 kg de masa está situada a 3 metros de altura.
¿Qué energía potencial posee?
Ejemplo 1b
Calcula la energía potencial de un saltador de trampolín si
su masa es de 50 kg y está sobre un trampolín de 12 m de altura sobre la superficie del agua.
Ejemplo 1c
¿Qué energía potencial posee una roca de 145 kg que se encuentra
en un acantilado de 19 m de altura sobre el suelo?
Ejemplo 1d
¿Cuál es la energía potencial de un hombre de 76 kg que se encuentra a
65 m de altura?
Elaboración propia |
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