22 Ejemplos de Energía Potencial en la Vida Cotidiana
Algunos ejemplos de energía potencial que podemos encontrar en el día a día son un columpio, una bola de demolición, un trampolín, la cuerda de un arco estirada, un globo o una pistola con resorte, entre otros.
La energía potencial es el proceso de almacenamiento de energía mecánica de un sistema físico en virtud de su configuración y posicionamiento. Por ejemplo, una bola de demolición almacena energía cuando es sostenida en alto sin actividad.
Es necesario destacar que la energía potencial no se obtiene a partir del desplazamiento de los cuerpos, sino que se refiere a la capacidad de los cuerpos de crear una fuerza X cuando están inmóviles, tomando en cuenta su posición en el espacio.
En este sentido, se diferencia de la energía cinética, la cual se manifiesta cuando el cuerpo está en movimiento.
Tipos de energía potencial
Existen diversos tipos de energía potencial, por ejemplo: la gravitacional, la elástica, la electrostática y la química.
1- Energía potencial gravitacional
La energía potencial gravitacional es la energía que se almacena en un objeto como resultado de la posición vertical de los mismos o de la altura a la que se encuentren.
En este caso, la fuerza gravitacional, que atrae a todos los objetos hacia el centro de la tierra, es la responsable del almacenamiento de energía en los objetos.
La energía potencial gravitacional se calcula a través de la siguiente ecuación:
Energía potencial gravitacional = masa x gravedad (9, 8 N/kg en la Tierra) x altura.
En este sentido, se observa que son tres los elementos que inciden en la energía potencial gravitacional: la gravedad, la masa y la altura.
2- Energía potencial elástica
La energía potencial elástica es la que se encuentra almacenada en materiales elásticos y es el resultado de los procesos de tracción y de compresión a los que son sometidos dichos objetos.
La cantidad de energía almacenada en estos materiales depende de la fuerza de tracción a la que sea sometido el objeto: mientras más se estiren, mayor será la energía potencial.
3- Energía potencial electrostática
La energía potencial electrostática se da entre objetos que se repelen o se atraen. En los objetos que se atraen, la energía potencial será mayor mientras más lejos estén; por su parte, en los objetos que se repelen, la energía potencial será mayor mientras más cerca estén.
4- Energía potencial química
La energía potencial química es aquella que tiene la capacidad de transformar ciertos químicos en energía cinética.
Ejemplos destacados de energía potencial
1- Bola de demolición
Una bola de demolición tiene energía potencial gravitacional, generada por la suspensión de la bola en la grúa.
2- Columpio
Un columpio, al igual que la bola de demolición, presenta energía potencial gravitacional debido a que se encuentra suspendido de un soporte.
Cuando el columpio se mueve hacia adelante o hacia atrás, se mantiene detenido por algunos milisegundos, lo que permite que almacene energía. Del mismo modo, el columpio almacena energía cuando no se está balanceando.
3- Péndulo
Los péndulos, como los de los relojes de pared, almacenan energía potencial gracias a la gravedad.
4- Una pelota rodando por una pendiente
Una pelota que rueda por una pendiente presenta dos momentos en los que puede almacenar energía potencial: el primero es cuando está en la cima de la colina y el segundo es cuando ha terminado de descender y se detiene.
5- Liga
Una liga en su estado natural no presenta ningún tipo de energía potencial. Sin embargo, cuando esta es estirada comienza a almacenar energía, gracias a su elasticidad.
6- Cuerda de bungee
Una cuerda de bungee, al igual que una liga común, almacena energía potencial cuando está estirada.
7- Trampolín
Un trampolín que no está siendo utilizado no presenta energía potencial. Comienza a almacenar energía solo cuando un objeto rebota sobre él. Este tipo de energía potencial es elástica.
8- Resortes
Los resortes son un ejemplo clásico de la energía potencial elástica, puesto que al ser estirados absorben energía potencial que se libera cuando se contraen.
9- Una cubeta sobre una puerta
Una cubeta de agua sobre una puerta tiene el potencial de caer en cualquier momento, por lo que se trata de energía potencial gravitacional.
10- Un arco estirado con una flecha
Un arco que no está siendo utilizado no presenta energía potencial. Sin embargo, cuando es tensado y la flecha aún no ha sido disparada, comienza a almacenar energía potencial debido a la elasticidad.
11- Una roca al borde de un acantilado
Una roca al borde de un acantilado tiene energía potencial gravitacional. Si la roca cae, la energía potencial se transforma en cinética.
12- Un fruto en una rama de un árbol
Al igual que una roca a punto de caer por un precipicio, un fruto en un árbol tiene la capacidad de desprenderse en cualquier momento debido a la atracción ejercida por las fuerzas gravitacionales en la Tierra.
13- Un fuego artificial
Un fuego artificial que aún no ha sido encendido tiene energía potencial química, puesto que los reactivos que lo componen pueden estallar al entrar en contacto con una llama.
14- Los alimentos que ingerimos
Los alimentos que ingerimos tienen energía potencial química.
15- Las baterías de los juguetes
Las baterías de los juguetes tienen energía potencial química que se transforma en energía cinética cuando el juguete es accionado.
16- Un automóvil impulsado con gasolina
Un automóvil impulsado por gasolina, al igual que un juguete accionado por baterías, tiene energía potencial química que se puede transformar en energía cinética.
17- Una pistola de resortes
Una pistola que funciona con resortes presenta energía potencial elástica en el momento en el que se acciona el gatillo.
18- Un imán y un objeto metálico
Cuando un imán se coloca a distancia de un objeto metálico, se genera energía potencial electrostática.
19- Dos imanes enfrentados por sus polos positivos
Cuando se enfrentan dos imanes por sus polos positivos y se colocan muy cerca uno de otro, se genera energía potencial electrostática.
20- Un globo lleno de aire
Un globo lleno de aire presenta energía potencial elástica, puesto que las paredes del globo se han expandido debido al aire.
21- Una montaña rusa
Este tipo de atracción funciona al convertir la energía potencial gravitatoria (alejándose de la tierra) en energía cinética (avanza a gran velocidad).
22- La fotosíntesis
Este proceso metabólico de las plantas transforman la materia orgánica o inorgánica en energía potencial química a partir de la energía solar.
Referencias
- Gravitational Potential Energy. Recuperado el 31 de mayo de 2017, de hyperphysics.phy-astr.gsu.edu.
- Potential Energy. Recuperado el 31 de mayo de 2017, de hyperphysics.phy-astr.gsu.edu.
- What is potential energy (U)? Recuperado el 31 de mayo de 2017, de whatis.techtarget.com.
- Potential Energy. Recuperado el 31 de mayo de 2017, de jersey.uoregon.edu.
- Potential Energy. Recuperado el 31 de mayo de 2017, de physicsclassroom.com.
- Potential Energy. Recuperado el 31 de mayo de 2017, de softschools.com.
- Potential Energy. Recuperado el 31 de mayo de 2017, de ducksters.com.