Energía Potencial: Definición, Trabajo Y Tipos De Energía Potencial.

La energía potencial es energía que resulta de la posición o configuración. La unidad del SI para la energía es el joule = newton x metro de acuerdo con la definición básica de energía como la capacidad para hacer el trabajo. Un objeto puede tener la capacidad de hacer trabajo como resultado de su posición en un campo gravitatorio (energía gravitacional potencial), un campo eléctrico (energía eléctrica potencial) o un campo magnético (energía magnética potencial). Puede tener energía elástica potencial como resultado de un resorte estirado u otra deformación elástica.

¿Que es energía potencial?

Que es energía potencial

Un objeto puede almacenar energía como resultado de la posición en que se encuentre. Por ejemplo, la bola pesada de una máquina de demolición está almacenando energía cuando se mantiene en una posición elevada. Esta energía almacenada por la posición se conoce como energía potencial. Del mismo modo, un arco dibujado es capaz de almacenar energía como resultado de su posición.

Al asumir su posición habitual (es decir, cuando no se dibuja), no hay energía almacenada en el arco. Sin embargo, cuando su posición se altera desde su posición de equilibrio habitual, el arco puede almacenar energía en virtud de su posición. Esta energía almacenada de posición. La energía potencial es la energía almacenada de la posición que posee un objeto.

Hay varios tipos de energía potencial. El péndulo de un reloj, en la parte superior de su oscilación, tiene energía potencial gravitacional que se convierte en energía cinética a medida que cae. La energía potencial elástica está presente en un objeto que puede estirarse y rebotar, como un elástico. La energía potencial se almacena cuando un elástico se estira y se convierte en energía cinética cuando se libera el elástico. Otros tipos de energía potencial incluyen químicos, que están relacionados con la formación de enlaces químicos y eléctricos, expresados como voltaje.

Trabajo y energía potencial

Trabajo y energía potencial

La energía potencial está estrechamente relacionada con las fuerzas. Si el trabajo realizado por una fuerza en un cuerpo que se mueve de A a B no depende del camino entre estos puntos, entonces el trabajo de esta fuerza medida desde A asigna un valor escalar a cada otro punto en el espacio y define un potencial escalar campo. En este caso, la fuerza se puede definir como el negativo del gradiente vectorial del campo potencial.

Tipos de energía potencial

energía potencial

Gravitacional

La energía potencial gravitacional es la energía almacenada en un objeto como resultado de la posición o altura vertical que tenga. La energía se almacena como resultado de la atracción gravitatoria de la Tierra por el objeto. La energía gravitacional potencial de la bola masiva de una máquina de demolición depende de dos variables: la masa de la bola y la altura a la que se eleva. Existe una relación directa entre la energía gravitacional y la masa de un objeto.

Los objetos más masivos tienen una mayor energía potencial gravitacional. También hay una relación directa entre la energía potencial gravitacional y la altura de un objeto. Cuanto más elevado sea un objeto elevado, mayor será la energía gravitacional potencial. Los factores que afectan la energía potencial gravitacional de un objeto son su altura relativa a algún punto de referencia, su masa y la fuerza del campo gravitacional en el que se encuentra. Por lo tanto, un libro sobre una mesa tiene menos energía potencial gravitacional que el mismo libro la parte superior de un armario más alto, y menos energía potencial gravitacional que un libro más pesado que yace sobre la misma mesa.

Un objeto a cierta altura sobre la superficie de la Luna tiene menos energía potencial gravitacional que a la misma altura sobre la superficie de la Tierra porque la gravedad de la Luna es más débil. Tenga en cuenta que “altura” en el sentido común del término no se puede utilizar para cálculos de energía potencial gravitatoria cuando no se asume que la gravedad es una constante. Las siguientes secciones proporcionan más detalles.

Elástica

La segunda forma que discutiremos es la energía potencial elástica. Es la energía que es almacenada en los materiales elásticos como resultado de su estiramiento o compresión. La energía del potencial elástico se puede almacenar en bandas elásticas, cuerdas elásticas, trampolines, muelles, una flecha dibujada en un arco, etc. La cantidad de energía potencial elástica almacenada en dicho dispositivo está relacionada con la cantidad de estiramiento del dispositivo: cuanto más estirar, la energía más almacenada.

Los resortes son una instancia especial de un dispositivo que puede almacenar energía elástica potencial debido a compresión o estiramiento. Se requiere una fuerza para comprimir un resorte; cuanta más compresión haya, más fuerza se requerirá para comprimirla más. Para ciertos resortes, la cantidad de fuerza es directamente proporcional a la cantidad de estiramiento o compresión (x), la constante de proporcionalidad se conoce como la constante de resorte (k).

Química

La energía química potencial es una forma de energía potencial relacionada con la disposición estructural de átomos o moléculas. Esta disposición la mayoria de los casos es el resultado de enlaces químicos dentro de una molécula o de otra manera. La energía química de una sustancia química puede transformarse en otras formas de energía mediante una reacción química. Como ejemplo, cuando se quema un combustible, la energía química se convierte en calor, lo mismo es el caso con la digestión de alimentos metabolizados en un organismo biológico.

Las plantas verdes transforman la energía solar en energía química a través del proceso conocido como fotosíntesis, y la energía eléctrica se puede convertir en energía química a través de reacciones electroquímicas. El término “potencial químico” similar se utiliza para indicar el potencial de una sustancia para experimentar un cambio de configuración, ya sea en forma de una reacción química, transporte espacial, intercambio de partículas con un depósito, etc.

Electrica

Un objeto puede tener energía potencial en virtud de su carga eléctrica y varias fuerzas relacionadas con su presencia. Hay dos tipos principales de este tipo de energía potencial: energía potencial electrostática, energía potencial electrodinámica (también llamada energía potencial magnética).

Energía nuclear potencial

La energía nuclear potencial es la energía potencial de las partículas dentro de un núcleo atómico. Las partículas nucleares están unidas por la fuerza nuclear fuerte. Las débiles fuerzas nucleares proporcionan la energía para ciertos tipos de desintegración radiactiva, como la desintegración beta.

Las partículas nucleares como neutrones y protones no se destruyen en los procesos de fisión y fusión, pero sus colecciones pueden tener menos masa que si estuvieran libres individualmente, en cuyo caso esta diferencia de masa puede liberarse como calor y radiación en reacciones nucleares (el calor y la radiación tiene la masa faltante, pero a menudo se escapa del sistema, donde no se mide). La energía del Sol es un ejemplo de esta forma de conversión de energía. En el Sol, el proceso de fusión de hidrógeno convierte aproximadamente 4 millones de toneladas de materia solar por segundo en energía electromagnética, que se irradia al espacio.

Dejar un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *

Ir arriba