Cómo calcular la energía potencial (PE = mgh): fórmula, unidades y ejemplos
Usa PE = mgh con referencias de altura claras, elección de g y ejemplos de deberes. Comprueba cada respuesta con una calculadora de energía potencial gratuita.
Qué significa la energía potencial gravitatoria
La energía potencial gravitatoria (PE o Ug) es la energía que un objeto almacena por su altura en un campo gravitatorio. Al subir un libro a un estante haces trabajo contra la gravedad; ese trabajo aparece como PE extra. Si el libro cae, la energía almacenada se convierte en cinética.
Cerca de la superficie terrestre, los problemas introductorios usan PE = m g h. Masa m, intensidad del campo g y altura h respecto a un nivel de referencia. La fórmula no pregunta cómo llegó allí, solo cuán alto está respecto a ese cero.
Si ya tienes masa, altura y g y solo necesitas un número comprobado, abre la calculadora de energía potencial gratis y vuelve aquí para las trampas de referencia y los ejemplos que suelen costar puntos.
La fórmula PE = mgh y reordenaciones
Parte de PE = m × g × h. Tres reordenaciones cubren la mayoría de deberes:
Despeja la incógnita, sustituye con unidades y multiplica o divide. En el SI escolar: kilogramos, metros y g ≈ 9,8 m/s²; PE sale en julios (J).
Elegir g: 9,8, 9,81 o 10
Usa el valor del enunciado. Muchos cursos aceptan g = 9,8 m/s² o g = 10 m/s². Mezclar 9,8 en el cálculo y 10 en la comprobación hace parecer erróneo un método correcto.
g es la intensidad del campo (N/kg), numéricamente igual a la aceleración de caída libre cerca de la Tierra. En otro planeta, usa su g.
La altura y el punto de referencia
La altura h se mide desde el nivel que llamas PE = 0. Suelo, mesa o base de una rampa valen si eres coherente. Cambiar el cero desplaza todos los PE; las diferencias entre dos alturas no cambian.
Si una pelota sube de 1,0 m a 3,0 m sobre el suelo, usa Δh = 2,0 m. Escribe el cero antes de sustituir.
Trampas de unidades
Masa en gramos
Pasa gramos a kilogramos (÷ 1000) antes de multiplicar.
Altura en centímetros
Pasa cm a metros (÷ 100). 80 cm = 0,80 m.
Peso frente a masa
El peso ya es una fuerza (W = mg). No multipliques el peso por g otra vez. Si dan peso en newtons, PE = W × h.
Ejemplo 1: 2,0 kg elevados 1,5 m
Una caja de 2,0 kg se eleva 1,5 m. Con g = 9,8 m/s² y el suelo como PE = 0: PE = (2,0)(9,8)(1,5) = 29,4 J.
Comprobación: ≈ 2 × 10 × 1,5 = 30 J si el papel permite g = 10.
Ejemplo 2: hallar la altura desde PE
Una pelota de 0,50 kg almacena 25 J respecto al suelo. Con g = 10 m/s²: h = 25 / (0,50 × 10) = 5,0 m.
Con g = 9,8: h ≈ 5,1 m. Sigue el g del enunciado.
Energía potencial frente a cinética
PE depende de la altura; la cinética de la velocidad: KE = ½ m v². En la cima de un lanzamiento, PE es alta y KE baja; cerca del impacto (sin aire), al revés.
Para energía de movimiento usa la calculadora de energía cinética. Para atracción entre masas lejanas, la calculadora de fuerza gravitacional (no mgh).
Errores comunes
Comprobación: unos pocos kg elevados ~1 m guardan decenas de julios, no miles.
Comprueba con calculadoras gratis
La calculadora de energía potencial aplica PE = mgh con unidades claras para verificar masa, g, altura y el resultado en julios.
Calculadora de energía cinética — cuando importa la velocidad.
Calculadora de fuerza gravitacional — F = G m₁ m₂ / r².
Calculadora de trabajo — elevar contra la gravedad es trabajo que aparece como PE.
Domina PE = mgh con un cero claro y unidades SI coherentes. Ese hábito ayuda en conservación de la energía mecánica.
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