Calculadora de energía potencial

Los julios se obtienen por las unidades SI, no por elegir 9,81 para g. Una masa en kg, una altura en m y una aceleración g en m/s² dan la energía en julios.

¿Qué es la energía potencial?

Un objeto situado a cierta altura puede realizar trabajo al caer. La energía debida a su posición es la energía potencial gravitatoria: E = m × g × h. Con la masa en kilogramos, la altura en metros y g en m/s², el resultado se expresa en julios.

La relación es sencilla: m × g es el peso del objeto en newtons. El trabajo realizado al elevar ese peso una altura h se almacena como energía potencial.

¿Desde dónde se mide la altura?

Elige el nivel cero: el suelo, una mesa o el nivel del mar. En los cálculos importa la diferencia entre dos niveles. Un objeto que desciende de 10 metros a 4 metros pierde la energía correspondiente a 6 metros de altura.

Ejemplo

Una persona de 75 kg que sube 10 metros gana 75 × 9,80665 × 10 = 7355 J de energía potencial. Son unos 7,4 kJ o 0,002 kWh.

Conversión en energía cinética

Al caer, la energía potencial se transforma en energía cinética. Sin fricción, m × g × h = ½ × m × v² da la rapidez de impacto v = √(2 × g × h), que coincide con la fórmula de caída libre.

Límites

La fórmula se aplica a alturas para las que la aceleración de la gravedad permanece constante. Para alturas muy grandes, como las órbitas de satélites, se necesita la ley de gravitación universal.

Preguntas frecuentes

¿Cómo se calcula la energía potencial con la masa y la altura?

Al multiplicar masa, aceleración de la gravedad y altura, se obtiene una energía potencial de 98,07 J para 2 kg a 5 m con gravedad estándar de 9,80665 m/s². La altura se mide desde un nivel de referencia elegido y se supone aceleración constante durante el recorrido. La aproximación excluye grandes distancias orbitales.

Calcular con estos valores