Equipo Nº 8

RAMOS DIAZ MARIA F.GALAN OLMEDO CELESTE GASPAR SANTIAGO TANIA

CABRAL RODARTE MARIA J. HERNANDEZ RODRIGUEZ IGNACIO

La energía potencial puede pensarse como la energía almacenada en un sistema, o como una medida del trabajo que un sistema puede entregar. Más rigurosamente, la energía potencial es una magnitud escalar asociado a un campo de fuerzas (o como en elasticidad un campo tensorial de tensiones).

La energía potencial es una energía que depende de la posición que tiene un cuerpo con respecto a un sistema de referencia y su ecuación es m. g. h (se lee masa por gravedad, por altura a la que se encuentra el móvil con respecto a un sistema dado). Para dos cuerpos con igual peso (m .g), el que se encuentra a mayor altura tendrá mayor energía potencial, y a alturas iguales tendrá mayor energía potencial el de mayor peso.

Como la energía potencial depende del peso, variará según la gravedad del lugar, de modo que en el universo la energía potencial varía; no así la energía cinética, ya que la masa es una constante universal, se mantiene igual en cualquier punto. Si un cuerpo aumenta su altura, gana energía potencial, es decir, tendrá mayor capacidad de trabajar. Tiene el potencial de caer, y cuando caiga generará un trabajo.

La energía potencial es "estática", no implica movimiento, y se encuentra, por ejemplo, en los carritos de una montaña rusa cuando éstos alcanzan la parte más alta de la misma y luego descienden por gravedad.

Energía almacenada que posee un sistema como resultado de las posiciones relativas de sus componentes. Por ejemplo, si se mantiene una pelota a una cierta distancia del suelo, el sistema formado por la pelota y la Tierra tiene una determinada energía potencial; si se eleva más la pelota, la energía potencial del sistema aumenta.

Para proporcionar energía potencial a un sistema es necesario realizar un trabajo. Se requiere esfuerzo para levantar una pelota del suelo, estirar una cinta elástica o juntar dos imanes por sus polos iguales. De hecho, la cantidad de energía potencial que posee un sistema es igual al trabajo realizado sobre el sistema para situarlo en cierta configuración.

La energía potencial también puede transformarse en otras formas de energía. Por ejemplo, cuando se

suelta una pelota situada a una cierta altura, la energía potencial se transforma en energía cinética.

La energía puede transformarse de una forma a otra, y ser transferida de un cuerpo a otro, pero la cantidad total permanece constante.

En un modelo simplificado, la distancia de un electrón al núcleo está determinada por la cantidad de energía potencial (llamada frecuentemente "energía de posición") que posee el electrón.

La siguiente analogía puede ser útil. Una roca que descansa en un terreno plano no gana ni pierde energía potencial. La energía usada para empujar la roca hasta la cima de una colina se transforma en energía potencial, almacenada en la roca cuando reposa en la cima de la colina.

Esta energía potencial se convierte en energía cinética (o energía de movimiento) cuando la roca rueda cuesta abajo. Parte de la energía se pierde en forma de energía térmica, producida por la fricción entre la roca y la colina.

Energía Potencial (Ep) : es la energía que posee un cuerpo en virtud de su posición. No es una propiedad de un cuerpo sino de un sistema pues depende del sistema de referencia. Dentro de este tipo de energía se pueden destacar dos:

ENERGIA POTENCIAL GRAVITATORIA ENERGIA POTENCIAL ELASTICA

ENERGIA POTENCIA GRAVITATORIA

le llamamos energía potencial gravitatoria, nombre propuesto por el investigador inglés William John Macquorn RANKINE

1.- es aquella energía que poseen los cuerpos que se encuentran en altura. Esta energía depende de la masa del cuerpo y de la atracción que la Tierra ejerce sobre él (gravedad).

Su magnitud es directamente proporcional a la altura en la que se encuentra el objeto, respecto de un origen que colocamos a nivel de la superficie terrestre, y a la masa del objeto. Su expresión matemática es:

La energía potencial gravitatoria es debida la capacidad que tienen los objetos de caer. Tiene su origen en la existencia del campo gravitatorio terrestre.

El despegue de un cohete significa un gasto de energía que se acumula en él en dos formas: energía cinética y energía potencial. Cuando se trataba de pequeñas alturas, recordamos muy bien el valor de esta última: Ep=m·g·h, que sería una medida del trabajo que puede hacer la gravedad sobre un cuerpo a altura h.

El término potencial proviene del latín “potentiae” que significa latente.

Esta expresión de la energía potencial gravitatoria, es aproximada debido a que supusimos que el valor del campo gravitatorio es constante, cuando sabemos que este varía de acuerdo a la ley de gravitación universal formulada por Newton.

  Como la variación de energía potencial

gravitatoria, es igual al trabajo realizado por la fuerza, esta energía debe tener las mismas unidades que el trabajo. En el S. I. la medimos en Joule.

ENERGIA POTENCIAL ELASTICA

2.- energía potencial elástica es la energía asociada con los materiales elasticos.

Otra forma común de energía potencial es la que posee un muelle cuando se comprime. Esta energía potencial

elástica tiene un valor igual a:

donde x es la posición del extremo del muelle y k una constante de proporcionalidad. Al soltar el muelle, se libera energía potencial elástica, al tiempo que el extremo del muelle adquiere velocidad (y, también, energía cinética).

  En muchos casos se aplica una fuerza a un cuerpo deformándolo y tras cesar la acción deformadora, el cuerpo recupera la forma original. Decimos que el cuerpo es elástico.

Para deformar un cuerpo elástico, debemos aplicar una fuerza y esta deberá desplazarse para el mismo lado que actúa la fuerza, por lo que nuevamente el ángulo formado entre el vector fuerza y el vector desplazamiento es menor que 90° y el trabajo es positivo. La energía del cuerpo tiene que aumentar.

 

ENERGIA POTENCIAL ELECTROSTATICA

cantidad de trabajo que se necesita realizar para acercar una carga con velocidad constante desde el infinito hasta una distancia r de una carga del mismo signo, la cual utilizamos como referencia. En el infinito la carga de referencia ejerce una fuerza nula.

La energía potencial electrostática de un

sistema formado por dos partículas de cargas q y Q situadas a una distancia r una de la otra es igual a:

Siendo K una constante universal o constante de Coulomb cuyo valor aproximado es 9*109 (voltios·metro/culombio).