Energía potencial – concepto, tipos y propiedades

Te explicamos qué es la energía potencial, los diferentes tipos que existen y algunos ejemplos.

energía potencial
Algunos ejemplos gráficos de energía potencial.

¿Qué es la energía potencial?

La energía potencial es un tipo de energía mecánica asociada con la relación entre un cuerpo y un campo o sistema de fuerza externo (cuando el objeto está dentro del campo) o interno (cuando el campo está dentro del objeto). Se trata de energía potencial, así que eso es todo. se puede convertir inmediatamente en otras formas de energíacomo la cinética.

La energía potencial de un sistema, independientemente de su origen, representa la energía «almacenada» en él debido a su configuración oa su posición y por tanto se debe tener en cuenta un punto de referencia o una configuración para su medición.

El concepto de energía potencial es útil tanto para sistemas físicos conservadores (que tienden a conservar energía) como disipativos (que tienden a perder energía). La energía potencial y la energía cinética de un sistema constituyen su energía mecánica:

Energía potencial + energía cinética = energía mecánica total

Este tipo de energía no solo es estudiada por la mecánica clásica, sino también por la mecánica relativista y la física cuántica (que la aplica a los sistemas de partículas).). La energía potencial se clasifica de acuerdo a las fuerzas que le dan origen, tales como gravitacional, elástica, química, entre otras.

Ver también: energía solar

energía potencial de la gravedad

energía potencial de la gravedad Se define como la energía que posee un cuerpo masivo cuando se sumerge en un campo gravitatorio.. Los campos gravitatorios surgen alrededor de objetos con masas muy grandes (por ejemplo, las masas de los planetas y el sol).

Por ejemplo, un carro de montaña rusa tiene energía potencial máxima en su posición más alta porque está inmerso en el campo gravitacional de la Tierra. Una vez que el automóvil cae y pierde altura, la energía potencial se convierte en energía cinética.

energía potencial elástica

energía potencial elástica Tiene que ver con la propiedad de elasticidad de la materia., que es la tendencia a recuperar su forma original después de haber sido sometido a fuerzas de deformación superiores a su resistencia. Un claro ejemplo de energía elástica es la de un resorte que se expande o se contrae por la acción de una fuerza externa y vuelve a su posición original una vez que se le quita esa fuerza.

Otro ejemplo es el sistema de arco y flecha, donde la energía potencial elástica alcanza su valor máximo cuando se tira del arco tirando de la fibra elástica, doblando ligeramente la madera, pero aún a velocidad cero. En el momento siguiente, la energía potencial se vuelve cinética y la flecha se lanza hacia adelante a toda velocidad.

energía potencial química

energía potencial química
La combustión del motor convierte la energía potencial química en energía cinética.

La energía potencial química es la energía almacenada en los enlaces químicos de átomos y moléculas. Un ejemplo es la glucosa en nuestro cuerpo, que almacena energía potencial química que nuestro cuerpo convierte (a través de un proceso llamado metabolismo) en energía térmica para mantener la temperatura corporal.

Lo mismo ocurre con el combustible fósil (hidrocarburos) en el tanque de gasolina de un automóvil. La energía potencial química almacenada en los enlaces químicos de la gasolina se convierte en energía mecánica para propulsar el vehículo.

Energía potencial electrostática

En electricidad también se aplica el concepto de energía potencial, que puede convertirse en otras formas de energía como cinética, térmica o lumínica debido a la enorme versatilidad del electromagnetismo.

En este caso, la energía resulta del campo de fuerzas eléctricas generado por las partículas cargadas.

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