La energía potencial es la energía latente en un objeto en reposo, y es una de las dos formas de energía. La otra forma, la energía cinética, es la energía expresada por un objeto en movimiento. La energía potencial es un concepto central de cualquier discusión basada en la física, y una de las variables más influyentes en las fórmulas que describen nuestro universo conocido.
La energía potencial es esencialmente lo que parece, aunque hay algunas complejidades involucradas. La energía potencial real de un objeto depende de su posición con respecto a otros objetos. Por ejemplo, un ladrillo tiene más energía potencial suspendida de un edificio de dos pisos que si descansa en el suelo. Esto se debe a que la posición relativa del ladrillo con respecto a la Tierra le da más energía. Sin embargo, dos ladrillos uno al lado del otro no se dan más energía, porque no hay fuerza que actúe sobre ellos.
El mismo principio se puede aplicar a cualquier escala, ya sea galáctica o atómica. De hecho, los átomos también poseen energía potencial, aunque su movimiento constante desplaza gran parte de su energía potencial a energía cinética.
Cómo calcular la energía potencial
La energía se refiere a la capacidad de un objeto o sistema para realizar el trabajo. Viene en muchas formas, incluyendo mecánica, térmica, química, nuclear y otras. El trabajo se refiere a la transferencia de energía de un objeto a otro, y tiene una estrecha relación con la energía cinética. El poder es la velocidad a la que la energía se transfiere entre dos o más objetos. Estos tres conceptos están estrechamente relacionados, y comprender cada concepto requiere el contexto de los demás.
La energía y el trabajo se miden usando julios, llamados así por James Prescott Joule, el físico responsable de crear las fórmulas que tienen sentido en la transferencia de energía. La energía y el trabajo se miden utilizando las mismas unidades porque son dos caras de la misma moneda: el trabajo es solo energía en movimiento.
La potencia se mide en vatios, llamada así por el inventor escocés James Watt. La potencia es una medida de la generación de calor. Cada vez que se transfiere energía, se genera calor, y cuanto más rápido se transfiere, más calor se crea.
Una forma fácil de visualizar esta interacción es con las manos. Cuando tienes frío, puedes frotarte las manos para sentir calor. Ahora piense en sus manos vibrando juntas tan rápido como pueda moverlas. Se usa más energía, lo que significa que se realiza más trabajo. Ese trabajo requiere más potencia, lo que genera más calor.
La energía potencial de cualquier objeto dado es una medida de su potencial para hacer trabajo, crear calor y generar energía. Por esta razón, el cálculo de la energía potencial de un objeto es la suma de su masa, distancia de la Tierra, carga eléctrica, distancia de otros objetos y fuerzas elásticas internas (es decir, cualquier fuerza mecánica interna). Simplificada, esta fórmula se puede escribir como: Energía potencial = mgh, donde metro es la masa, medida en kilogramos; sol es la aceleración debida a la gravedad (9.8 m / s ^ 2 en la superficie de la Tierra); y h es la altura, medida en metros.
