Energía Potencial
La energía potencial gravitatoria es Ep = m · g · h: un objeto de 10 kg a 5 m de altura tiene 10 × 9,81 × 5 = 490,5 J. Un metro cúbico de agua de un embalse a 100 m de altura almacena 981.000 J, unos 0,27 kWh.
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Ep = m · g · h
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¿Qué es?
La calculadora de energía potencial gravitatoria calcula la energía que tiene un cuerpo por estar a una altura determinada, con la fórmula Ep = m · g · h.
¿Para qué sirve?
Sirve para los problemas de energía y conservación de la energía mecánica de Física y Química de la ESO y el Bachillerato, y para entender cómo funcionan las centrales hidroeléctricas y de bombeo.
Cómo usar la calculadora
- Introduce la masa del objeto en kilogramos.
- Introduce la altura en metros.
- Ajusta la gravedad si lo necesitas (9,81 m/s² en la Tierra) y pulsa calcular.
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Preguntas frecuentes
- ¿Qué es la energía potencial gravitatoria?
- Es la energía que tiene un cuerpo por su posición en un campo gravitatorio. Al caer, se transforma en energía cinética. Su valor depende del nivel de referencia que elijas como altura cero. Se estudia en Física y Química de la ESO y del Bachillerato, según los currículos de la LOMLOE, y es habitual en los exámenes de Física o de Química de la PAU.
- ¿Cómo se aprovecha en las centrales hidroeléctricas?
- El agua embalsada a cierta altura cae por tuberías forzadas y mueve las turbinas. Las centrales de bombeo, como la de Cortes-La Muela en Valencia, una de las mayores de Europa, suben agua a un embalse superior cuando sobra electricidad y la turbinan cuando hace falta, funcionando como una gran batería.
- ¿Cuánto vale g en España?
- El valor estándar es 9,80665 m/s², y en los problemas se usa 9,8 o 9,81 m/s². Varía ligeramente con la latitud y la altitud: en Madrid es de unos 9,80 m/s². En la Luna es de 1,62 m/s².
- ¿Qué es la conservación de la energía mecánica?
- Si no hay rozamiento, la suma de energía cinética y potencial se mantiene constante: Ec + Ep = constante. Un objeto que cae desde 5 m llega al suelo con v = √(2gh) = √(2 × 9,81 × 5) ≈ 9,9 m/s, independientemente de su masa.
- ¿Existen otros tipos de energía potencial?
- Sí: la energía potencial elástica de un muelle o una goma (Ep = ½ k x²) y la energía potencial eléctrica entre cargas. Esta calculadora trabaja con la gravitatoria cerca de la superficie terrestre.