¿Qué es un campo gravitacional?
* Imagina la Tierra. Tiene un tirón gravitacional que atrae todo hacia su centro. Este tirón se extiende hacia afuera desde la tierra, formando un campo gravitacional.
* La fuerza de este campo depende de la masa del objeto que lo crea (como la tierra) y la distancia de ese objeto.
¿Qué es la energía potencial gravitacional?
* Un objeto en un campo gravitacional tiene energía potencial porque tiene el potencial de moverse debido al impulso de la gravedad.
* Cuanto mayor sea un objeto en un campo gravitacional, más energía potencial gravitacional tiene. Esto se debe a que tiene el potencial de caer una distancia mayor, ganando energía cinética (energía del movimiento) en el proceso.
Puntos clave:
* Punto cero: La energía potencial gravitacional generalmente se define como cero a una distancia infinita de la fuente del campo gravitacional. Esto significa que un objeto a una distancia infinita de la Tierra tiene cero energía potencial gravitacional.
* Valor negativo: La energía potencial gravitacional suele ser negativa porque representa el * trabajo realizado por la gravedad * para llevar un objeto del infinito a cierto punto en el campo.
* Conservación de energía: La energía mecánica total (energía potencial + energía cinética) de un objeto en un campo gravitacional permanece constante. Esto significa que a medida que cae un objeto, su energía potencial gravitacional disminuye y su energía cinética aumenta en la misma cantidad.
Ejemplos:
* agua en una presa: El agua en la parte superior de una presa tiene una alta energía potencial gravitacional porque está alto en el campo gravitacional de la Tierra. Cuando se libera, el agua cae, convirtiendo su energía potencial en energía cinética, que se usa para convertir las turbinas.
* montaña rusa: Un automóvil de montaña rusa en la cima de una colina tiene una alta energía potencial gravitacional. A medida que avanza en la colina, pierde energía potencial y gana energía cinética, lo que lo hace ir más rápido.
Fórmula:
La fórmula para la energía potencial gravitacional es:
* u =-gmm/r
Dónde:
* u es energía potencial gravitacional
* g es la constante gravitacional (6.674 × 10^-11 n m²/kg²)
* m es la masa del objeto más grande (como la tierra)
* m es la masa del objeto más pequeño
* r es la distancia entre los centros de los dos objetos
