n objeto pesado colocado a cierta altura tiene un potencial para cambiar casi cualquier cosa al caer sobre ella. En este caso el movimiento se produce por la

fuerza gravitacional: todo cuerpo sostenido a una determinada altura sobre el piso, tiene una energía potencial gravitacional debido a que puede realizar un trabajo al caer sobre

otro cuerpo.

U

ENERGÍA POTENCIAL

Es la capacidad que un cuerpo posee para hacer un trabajo debido a su posición o altura a que se encuentra

El trabajo realizado para colocar un objeto a cierta altura es el mismo que realizará el objeto al caer sobre otro. Es decir, el objeto tiene una energía potencial igual en magnitud al trabajo requerido para levantarlo, esto es:

Ep = T.............(1)

T = m g h ......(2)

Sustituyendo (2) en (1)

Donde:

Ep = Energía Potencialm = masa del objetog = aceleración gravitacionalh = altura del objeto

Ep = m g h

ENERGÍA POTENCIAL

Datos

m = 5.2 kgh1 = 1.80 mEp =?h2 = (1.80 m - 1.60 m)h2 = 0.20 mEp =?

h2

1. Una persona levanta una caja de 5.2 kg desde el piso para colocarlo en un estante que tiene una altura de 1.80 m sobre el piso.a) ¿Cuál es la energía potencial gravitacional de la caja respecto al piso?b) ¿Cuál es la energía potencial gravitacional de la caja respecto a la cabeza de la

persona de 1.60 m de estatura?

2. Se construye un péndulo colgando una bola de boliche de 7.5 kg de una cuerda de 1.8 m

de longitud. Se jala la bola hasta que la cuerda forma un ángulo de 600 con la vertical. ¿Cuál es la energía potencial de la bola en ese punto?

1.8 m

h1

h

Fórmula

Ep = m g h

Desarrollo

Ep = (5.2 kg)(9.8 m/s2)(1.80 m)

Ep = 91.718 J

Ep = (5.2 kg)(9.8 m/s2)(0.20 m)

Datos

m = 7.5 kg = 600hh2 = 1.8 mEp =?

Fórmula

Ep = m g h

Desarrollo

Ep = (7.5 kg)(9.8 m/s2)(0.9 m)

h = h2 – h1

h1 = (1.8 m)( Cos 600 )h = 1.8 m - (1.8 m)( Cos 600 )h = 0.9 m

Ep = 66.150 J

ERCICIOS RESUELTOS

Ep = 10.192 J

3. En la construcción de un edificio con una grúa se levanta un riel que pesa 1 960 N. ¿Cuál será su energía potencial al ser colocado a una altura de 36 m?

4. Una persona que pesa 630 N asciende por una escalera una altura de 5 m. Encuentra:

a) El trabajo que realiza la personab) El incremento de energía potencial de la persona desde el piso hasta esa altura.c) El origen de la energía que genera este incremento de energía potencial.

Datos

w = 1 960 Nh = 36 mEp =?

Fórmula

Ep = m g hEp = w h

Desarrollo

Ep = (1 960 N)(36 m)

Ep = 70 560 J

Datos

w = 630 Nh = 5 mT =?Ep =?

Fórmulas

T = F h

Ep = (m g) h

Desarrollo

T = (630 N)(5 m)

W = 3 150 J

Ep = (630 N)(5 m)

Ep = 3 150 J

c) Directamente del trabajo realizado por la persona. Indirectamente por la energía química almacenada en el cuerpo de la persona.