TRABAJO PRACTICO 3

TRABAJO PRÁCTICO Nº 3
ENERGÍA MECÁNICA
ENERGÍA POTENCIAL
ENERGÍA POTENCIAL ​
La ​
energía potencial​
puede pensarse como la ​
energía almacenada​
en un sistema, o como una
medida del trabajo que un sistema puede entregar.
Más rigurosamente, la energía potencial es una magnitud escalar asociada a un campo de fuerzas (o como en
elasticidad un campo tensorial de tensiones).
Se la puede clasificaren:
●
●
●

Energía potencial gravitatoria​
(debido al campo de atracción gravitatorio)
Energía potencial elástica​
(debida a las fuerzas elásticas)

Energía potencial electromagnética​
(debido a los campos de acción eléctricos y/o magnéticos).

Nos ocuparemos por ahora de las dos primeras: Epg y Epe.

ENERGÍA POTENCIAL GRAVITATORIA​
Se define la energía potencial (Epg) gravitatoria de un objeto de​
masa m que se encuentra a una altura y de algún nivel de referencia como:

Para una misma altura, la energía del cuerpo dependerá de su masa.
Esta energía puede ser transferida de un cuerpo a otro y aparecer como energía cinética o de
deformación. Sin embargo, mientras el cuerpo no descienda, la energía no se manifiesta: es energía
potencial.
Todos los cuerpos tienen energía potencial que serátanto mayor cuanto mayor sea su altura. Como la
existencia de esta energía potencial se debe a la gravitación (fuerza de gravedad), su nombre es
energía potencial gravitatoria (Epg).
Vemos que la Epg depende de la altura ​
vertical​
del objeto sobre algún nivel de referencia (en el caso de
este ejemplo, el suelo) y de la masa del objeto.
En el Sistema Internacional (SI), la masa m se mide en kilogramo(kg) y la altura en metros (m) y la
energía potencial gravitatoria resulta medida en joule (J).
Así:
EJEMPLO:
1) ¿Qué energía potencial posee un cuerpo de masa 5 kg colocado a 2 m del suelo?
Solución:
2) Calcula la energía potencial de un cuerpo cuya masa es de 400 gramos y se encuentra a una altura de 8 metros.
Solución:
Primero es conveniente convertir los gramos en kilogramos: m = 0,4Kilogramos. Para obtener la energía en joule.
Energía Potencial = m.g.h (masa por gravedad por altura).
Energía Potencial = 0,4 kgs . 10 m/seg2​
​
. 8m
Energía Potencial = 32J
EJERCITACIÓN:
1.- Un cuerpo de 10 kg se encuentra a una altura de 6 m, sobre el nivel del suelo: ¿cuál es su energía potencial
gravitatoria?
2.- ¿En cuánto varía la Epg del cuerpo del problema anterior si se lo
altura de 12 m?eleva a una

3.- a) Calcular la E​
del cuerpo que está arriba de la mesa.
pot ​
b) ¿Cuál será su energía potencial al llegar al suelo?
4.- Encuentra la energía potencial del carro en los puntos A, B y C

5.- Un cuerpo de masa m = 2 kg, se encuentra inicialmente en el punto A, a 4 m de altura, luego se encuentra en el
punto B, a nivel del suelo.
a) Encontrar la Epg en cada uno de estos dos puntos.
b)Encuentra la variación de Epg que experimenta el cuerpo
6.- El gato de la figura, tiene una energía potencial de 8 J: ¿cuál será,
gato?

en gramos, la masa del

7.- a) Sabiendo que cada piso de un edificio tiene 2,3 m y la planta baja 3 m, calcular la energía potencial de una
maceta que, colocada en el balcón de un quinto piso, posee una masa de 8,5 kg.
b) ¿Cuál será la energía potencial de otramaceta idéntica, en el balcón del primer piso?
c) ¿Cuál es la diferencia de potencial entre ambas macetas?
d) Si ambas macetas se dejarán caer, hasta estrellarse en el suelo: ¿Cuál será la energía potencial de cada una, en
ese caso?
e) ¿Cuál fue la variación de energía potencial, que experimentó cada maceta?
ENERGÍA POTENCIAL ELÁSTICA.
Es la energía asociada con las materiales elásticos.
Si seconsidera un resorte que cuelga del techo y uno de sus extremos está fijo,
adosado al techo, mientras su otro extremo está libre, al ejercer una fuerza sobre
el resorte éste se puede comprimir, disminuyendo su longitud. Para que el resorte no
se estire será necesario mantener una fuerza sobre él. Al anular la fuerza, el
resorte se descomprime, estirándose.
Si ahora se tiene el resorte con un...