A nadie se le escapa que la energía potencial es uno de los principales tipos de energía que se barajan en la actualidad. Además, no es el único tipo de energía renovable existente. Otros ejemplos de este tipo serían la energía del sol, la mareomotriz, la tecnología hidráulica o la térmica. En este enlace conoce más a fondo la energía calorífica. Sin embargo, también hay tipos de energía no renovables como la atómica. Aprende más sobre qué es la tecnología atómica.
Puedes descubrir todos los modelos de energía existentes aquí. O si lo prefieres, echa un ojo a la energía que proviene del viento en tiposdeenergia.online/eolica/. La tecnología potencial también se asocia a la energía mecánica en un cuerpo dentro de una fuerza como la gravitatoria, por ejemplo. Aprende más sobre el modelo mecánico – https://tiposdeenergia.online/mecanica/.
Otra cosa es que tengamos claro los conceptos que la rodean a la energía potencial. Por ello, este texto pretende abordar cuestiones esenciales como el modo en que la empleamos, las aplicaciones prácticas que de ella se obtieneny la forma en la que afecta a nuestras vidas.
¿Qué es la energía potencial?
Desde un punto de vista etimológico, el término que estamos analizando está compuesto por dos palabras:
- Energía procede del griego y a su vez está compuesta de dos partes: en que es equivalente a “dentro” y ergón que se puede traducir como “trabajo o acción”
- Potencial procede del latín y se forma en base a la suma de 3 núcleos: posse o potis que puede definirse como “poder”, ntque equivalente a agente y finalmente el sufijo al, cuyo papel es determinar que algo es “relativo a”.
Así, la energía potencial sería la capacidad que posee un cuerpo para desarrollar una acción de acuerdo a la forma en la que está configurado en el sistema de cuerpos que llevan a cabo fuerzas entre sí.
En otras palabras podría decirse que es la energía que cuenta con la capacidad de generar un trabajo como consecuencia de la posición del cuerpo.
Este concepto supone que cuando un cuerpo es desplazado con relación a un nivel de referencia determinado, se encuentra en condiciones de acaparar energía.
Pongamos por caso que un cuerpo se levante a una cierta altura, adquiriendo energía potencial gravitacional. Cuando caiga, dicha energía se convierte en cinética.
De este modo, podríamos establecer que la potencial gravitatoria es aquella energía de la que pueden gozar los cuerpos que se encuentran a una altura. Esta energía va a depender con claridad de dos factores perfectamente delimitados:
- La gravedad o la atracción que la Tierra ejerza sobre tales cuerpos
- La masa de esos cuerpos
Para establecer la potencial gravitatoria de un cuerpo en particular se debe hacer uso de la fórmula citada al comienzo de este texto.
En definitiva, la potencial se podría definir como una magnitud escalar que se vincule a un campo de fuerzas. La diferencia existente entre los valores de campo de un punto X respecto a otro punto Y, sería idéntica al trabajo que ejecuta la fuerza para realizar un recorrido entre los puntos Y y X.
- En física, la energía potencial es la energía que posee un objeto dada su posición en un campo de fuerzas o la que tiene un sistema dada la configuración de sus partes
- La unidad de medida del Sistema Internacional de Unidades para la energía es el julio o joule (J)
- Esta energía se asocia con las fuerzas que actúan sobre un cuerpo de tal forma que esto dependa únicamente de la posición del cuerpo en el espacio
- Tales fuerzas pueden ser representadas por un vector en cualquier punto del espacio, formando así lo que se conoce como campo de fuerzas o campo vectorial de fuerzas
- En el caso de que el trabajo de un campo de fuerzas que actúe sobre un cuerpo cuyo movimiento vaya de una posición inicial a una posición final quede determinado únicamente por estas dos posiciones, no dependiendo por tanto de la trayectoria del cuerpo, existirá una función cuyo nombre es energía potencial, susceptible de poder ser evaluada a las dos posiciones con el objetivo de determinar el trabajo
- El concepto de energía potencial se introdujo por el ingeniero y físico escocés William Rankine en el siglo XIX, si bien guarda relación con el concepto aristotélico sobre la potencialidad
Energía potencial fórmula: cómo se calcula
- La energía potencial, Ep, se mide en Julios (J)
- La masa (m), se mide en kilogramos (kg)
- La aceleración de la gravedad, g, se mide en metros/segundo-cuadrado (m/s2).
Hay que partir de la base de que la aceleración de la gravedad terrestre es de 9,81 m/s2, en el caso de que se esté por encima del ecuador de la Tierra y de 9,83 m/s2 en el caso de que se esté por debajo de él
- La altura, h, se mide en metros (m)
La fórmula de la energía potencial es: Ep=mgh
Imágenes de la potencial
Tipos de energía potencial
Los distintos tipos de energía potencial existentes son:
Potencial elástica:
- Es la energía que se acumula en un cuerpo elástico, como pueda ser una goma o un muelle, que está sometido a una deformación que a su vez está provocada por una fuerza. ¿Cómo se genera la energía potencial elástica?
- Un ejemplo sería el de la patada a un balón. Dicha patada provoca que se altere el estado de equilibrio en el que el balón se encontraba. El balón es un cuerpo que contiene un campo de fuerza elástico, de modo que su respuesta en relación a la energía es liberar potencial elástica y dar lugar a la producción de energía cinética
Potencial gravitacional o gravitatoria:
- Es la energía que se asocia a la fuerza de la gravedad. Puede definirse como la capacidad de un cuerpo que se encuentra situado en una posición elevada para generar energía
- Un ejemplo sería el de la energía que puede producir el agua de un embalse
Potencial eléctrica:
- Es la energía necesaria en un campo eléctrico para poder desplazar una carga eléctrica o que se libera. Dicho de otra manera, esta energía calcula la capacidad que posee un sistema eléctrico para realizar una tarea solo en función de su posición o configuración. De este modo, sería una especie de energía que se almacena en el sistema o bien la cantidad de energía que es capaz de entregar. Todo sobre la energía eléctrica – https://tiposdeenergia.online/potencial-electrica/
Potencial química:
- Es la energía que se transforma en energía cinética partiendo de un procedimiento de combustión interior
- Un ejemplo serían los automóviles que se impulsan por gasolina, aprovechando la potencial química de la misma que, cuando entra en combustión, genera la energía precisa para movilizar al vehículo
Existen diferentes tipos de energía potencial como la gravitacional, eléctrica y la química. Sim embargo, también hay diferentes tipos de energía basadas en la electricidad, solo en la química o gravitatoria solamente. Por tanto, puedes saber más de la energía producida por reacciones químicas aquí. O también puedes conocer más sobre la fuente de energía eléctrica.
Energía potencial para niños
Profundizar en el conocimiento de la energía no solo es importante para la ciencia sino que también lo es para las personas. Que los niños se familiaricen con sus conceptos es una importante labor que se encuentra en mano de los adultos.
Una forma amena de hacerlo consiste en introducirlos en estos temas adaptando las nociones a su edad y haciéndoles así participes desde su más tierna infancia de la relevancia que tiene estar al tanto de temas que repercuten en la sostenibilidad de los modelos de vida que van a ser determinantes en el futuro del planeta.
Energía potencial: ejemplos
Ejemplos del tipo de energía del que estamos tratando en este texto existen muchos, algunos de ellos tan simples como:
- Un columpio
- Un trampolín
- Una bola de demolición
- Una pistola con resorte
- Un globo
Otros ejemplos pueden ser:
- Un péndulo
- Una liga
- Una cuerda de bungee
- Una pelota que ruede por una pendiente
- Un arco estirado con una flecha
- Una cubeta sobre una puerta
- Una roca en el borde de un acantilado
- Un fuego artificial
- Los alimentos que ingerimos
- Un carro impulsado por gasolina
- Las baterías de los juguetes
- Un imán y un objeto metálico
- Dos imanes que se enfrentan por sus polos positivos
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Vídeo sobre la energía potencial:
Fuentes y Referencias
