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Energía Potencial
Si dos masas dependientes de su tamaño ejercen una atracción
recíproca , si esa fuerza de atracción se multiplica por la distancia que
los separa, la energía resultante es laenergía potencial es decir es la
energía que posee un cuerpo debido a su posición en un campo
potencial.
Cuando se habla de energía potencial en termodinámica , se refiere a
la energía potencialgravitatoria.

Definición matemática
Al tratar de levantar un cuerpo de masa M a una altura Z por encima
del plano de referencia, el campo gravitatorio de la tierra ejercerá
1
sobre el cuerpo unafuerza igual a 𝑔𝑐 𝑚𝑔.

𝑑𝐸 𝑝𝑜𝑡

1
= 𝐹𝑑𝑧 =
𝑚𝑔𝑑𝑧
𝑔𝑐

Integrando la ecuación anterior:
𝐸𝑝𝑜𝑡 2
𝐸𝑝𝑜𝑡 1

1
𝑑𝐸𝑝𝑜𝑡 =
𝑚
𝑔𝑐

𝑧2

𝑔𝑑𝑧

𝑧1

Si g = aceleración local constante, entonces:
𝐸𝑝𝑜𝑡2 − 𝐸 𝑝𝑜𝑡1

∆𝐸 𝑝𝑜𝑡

1
=
𝑚𝑔 (𝑧2 − 𝑧1 )
𝑔𝑐

𝑚𝑔
=
(𝑧2 − 𝑧1 )
𝑔𝑐

Ejemplo 1
¿Cuánto cambia la energía potencial de un bulto de 200 kg cuando se eleva
desde la planta baja de un edificio a unpiso que está a 1000 metros arriba de
la planta baja?
Datos
𝑚𝑔
m=200 kg
g=9.81 m/seg2
𝑘𝑔. 𝑚
𝑔𝑐 = 1.0
𝑁. 𝑠𝑒𝑔2
Z1=0
Z2=1000 m

𝐸 𝑝𝑜𝑡 =

𝑔𝑐

(𝑧2 − 𝑧1 )

𝑚
)𝑔
𝑠𝑒𝑔2
(1000 𝑚 − 0)
𝑘𝑔. 𝑚1.0
𝑁. 𝑠𝑒𝑔2

(200 𝑘𝑔)(9.81
𝐸 𝑝𝑜𝑡 =

𝐸 𝑝𝑜𝑡 = 1.962 𝑥 106 𝑁. 𝑚

𝐸 𝑝𝑜𝑡 = 1.962 𝑥 106 𝐽𝑜𝑢𝑙

Energía Cinética
Es la energía que posee un cuerpo debido a su movimiento global y se
define entérminos del movimiento relativo de 2 cuerpos.
Considere un cuerpo que inicialmente está en reposo respecto de la
tierra, supóngase que sobre este cuerpo actúa una fuerza externa F y
que sea dL ladistancia diferencia a través de la cual la fuerza F actúa
en la dirección del movimiento, entonces podemos decir:

1
𝐹𝑑𝐿 =
𝑚𝑎𝑑𝐿
𝑔𝑐
Si 𝑎 =

𝑑𝑣
;
𝑑𝑡

dL = vdt

Entonces:
𝑚
𝑑𝑣
𝑓𝑑𝐿 =
𝑣𝑑𝑡
𝑔𝑐
𝑑𝑡

𝑚
𝐹𝑑𝑡 =
𝑣𝑑𝑣
𝑔𝑐
𝐿2
𝐿1

𝑚
𝐹𝑑𝐿 =
𝑔𝑐

𝑣2

𝑣𝑑𝑣
𝑣1

𝑚𝑣 2
𝐸𝑐𝑖𝑛é𝑡𝑖𝑐𝑎 =
2𝑔𝑐

Ejemplo 2
Calcular la energía cinética de un coche de 400 Lb de masa que circula
a 5...