Qué es la Energía Gravitatoria Potencial o Gravitacional
La energía gravitacional o energía potencial gravitatoria es la energía almacenada en el objeto debido a su altura sobre el suelo dentro del campo gravitatorio. Todos experimentamos la fuerza de gravedad dentro del campo gravitatorio de la tierra. Si el trabajo se realiza en el objeto contra la fuerza gravitacional, el objeto obtendrá energía potencial gravitatoria.
Por ejemplo, cuando un objeto se eleva a una altura ‘h’, se trabaja contra la fuerza gravitacional que lo tira hacia abajo. Este trabajo realizado sobre el objeto se almacena como potencial energético. Si este objeto elevado es liberado de la altura ‘h’ entonces tosa su potencia se convierte en energía de movimiento o cinética.
La cantidad de energía potencial gravitatoria que tiene un objeto depende de la masa del objeto y de su altura sobre el suelo. Los objetos que se encuentran a gran altura sobre el suelo tienen más energía potencial. Del mismo modo, los objetos que se encuentran a poca altura sobre el suelo tienen menos energía potencial.
Los objetos que tienen más masa tienen más energía potencial. Del mismo modo, los objetos que tienen menos masa tienen menos energía potencial.
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De la ilustración que se muestra abajo, tomemos por ejemplo, el objeto C tiene más energía potencial que el objeto B porque el objeto C tiene más masa que el objeto B. Del mismo modo, el objeto A tiene menos energía potencial que los objetos C y B porque el objeto A está presente a una menor altura.
La energía se almacena como atracción gravitacional resultante de la de la Tierra para el objeto. Por ejemplo, La energía potencial gravitacional de una bola masiva en una máquina de demolición depende de los factores tanto en el cuerpo de la bola como de la altura a la que se eleva.
Fórmula de la energía potencial gravitacional
Hay un vinculo muy estrecho entre la gravedad y la masa de un objeto. Los objetos más masivos tienen mayor potencial de energía gravitacional. También existe una relación directa entre la energía potencial gravitacional y la altura de un objeto.
Cuanto más alto se eleva un objeto, mayor es la energía potencial gravitacional. Estas relaciones se expresan mediante la siguiente fórmula:
PEgrav = energía potencial
M = masa del objeto
G = aceleración debida a la gravedad = constante
H = altura del objeto sobre la superficie terrestre
Como determinar la energía potencial gravitatoria
Para determinar la energía potencial gravitacional de un objeto, primero se debe asignar arbitrariamente una posición de altura cero. Pero esta es simplemente una posición arbitrariamente asignada en la que la mayoría de la gente está de acuerdo.
Si el tablero es la posición cero, la energía potencial de un objeto se basa en su altura con respecto al tablero. Por ejemplo, un péndulo oscilando hacia y desde arriba del tablero de la mesa tiene una energía potencial que puede ser medida en base a su altura sobre el tablero de la mesa.
Al medir la masa de la bobina y la altura de la bobina por encima del tablero, se puede determinar la energía potencial de la bobina.
Puesto que la energía potencial gravitacional de un objeto es directamente proporcional a su altura por encima de la posición cero, una duplicación de la altura dará lugar a una duplicación de la energía potencial gravitacional.
Un triplicado de la altura resultará en un triplicado de la energía potencial gravitacional.