Energía Potencial Gravitatoria.

Energía Potencial Gravitatoria

La fuerza gravitatoria mantiene a los planetas en órbita en torno al sol
La energía potencial gravitatoria es la energía asociada con la fuerza gravitatoria. Esta dependerá de la altura relativa de un objeto a algún punto de referencia, la masa, y la fuerza de la gravedad.
Por ejemplo, si un libro apoyado en una mesa es elevado, una fuerza externa estaráactuando en contra de la fuerza gravitacional. Si el libro cae, el mismo trabajo que el empleado para levantarlo, será efectuado por la fuerza gravitacional.
Por esto, un libro a 1 metro del piso tiene menos energia potencial que otro a 2 metros, o un libro de mayor masa a la misma altura.
Si bien la fuerza gravitacional varía junto a la altura, la diferencia es muy pequeña como para ser considerada,por lo que se considera a la aceleración de la gravedad como una constante. En la tierra por ejemplo, la aceleración de la gravedad es considerada de 9,8 m/s2 en cualquier parte. En cambio en la luna, cuya gravedad es muy inferior, se generaliza el valor de 1,66 m/s2
Para estos casos en los que la variacion de la gravedad es insignificante, se aplica la fórmula:

Donde  es la energíapotencial,  la masa,  la aceleración de la gravedad, y  la altura. Sin embargo, si la variación de la acelereción de la gravedad es considerable, se debe aplicar la fórmula general:

Donde  es la energía potencial,  es la distancia entre la partícula material y el centro de la Tierra,  la constante universal de la gravitación y  la masa de la Tierra.
Energía potencial gravitatoria
Energía potencialgravitatoria de una masa m en un punto del espacio es el trabajo que realiza el campo gravitatorio para trasladar la masa m desde dicho punto hasta el infinito. Según la definición, la energía potencial es siempre negativa y su máximo es siempre cero. Esto no ayuda mucho a pensar a la mente.
Alguna razón tiene que haber para recurrir a esa formalización de la energía potencial gravitatoria. Supongoque será porque no se sabe el valor máximo, mínimo o algo parecido, en cualquier caso se debería aceptar que debe ser siempre positiva.
La relación entre la fuerza de la gravedad, la energía potencial gravitatoria, cinética y electromagnética ofrece las claves de la verdadera naturaleza de la gravedad.
En los apartados de la Ley de Gravitación Universal de Newton y de la Ley de la GravedadGlobal se han explicado las dos componentes de la atractis causa.
Si lo que se busca es un enfoque más convencional del concepto y definición de la energía potencial, se recomienda visitar la página de Wikipedia.
Cuando no se sabe a ciencia cierta algo, se buscan soluciones para poder avanzar. La existencia de energías negativas, aunque sea convencionalmente, es un buen ejemplo de lo que no hay quehacer, pues se produce un conflicto en las referencias básicas del cerebro a la hora de estructurar ciertos conceptos.
La energía mecánica se define como la suma de la energía cinética y la energía potencial gravitatoria de cuerpos con masa en un campo de gravedad.
Aquí existe un problema terminológico pues primero se enseña que Ep = mgh y luego que Ep = - GMm/r que son casi equivalentes para elcálculo de diferencias de energías de variaciones de altura; pero se cambia el origen de las energías y, por lo tanto, el concepto cambia radicalmente y aparece el signo negativo anteriormente comentado.
Así, se puede ir comprendiendo la dificultad de entender cualquier teoría que hable de la gravedad.
En cualquier caso, con magnitudes negativas o sin ellas, debido a los cambios en las propiedadesfísicas de los objetos con las variaciones en la intensidad de los campo de gravedad o de la velocidad relativa respecto a dicho campo, la energía gravitacional se configura como otra manifestación de la energía-masa.

Ejercicio E-1   
Un cuerpo de masa m = 2,0 kg se encuentra dentro de una habitación a 1,0 m sobre el piso.
Calcular su energía potencial gravitatoria respecto:
a)      al...