Fórmula mgh – Como calcular la energia potencial (prática)
PE = mgh — Energia potencial gravitatoria cerca de la Tierra
Cerca de la superficie terrestre, la energia potencial gravitatoria depende de la massa, la intensidad g e la altura sobre un cero elegido. Duplicar la altura (com m e g fijos) duplica Ep.
Guia — como usar esta fórmula
- 1. Elige Ep = 0 (suelo, mesa o piso) e mantente coherente.
- 2. Converte la massa a kilogramos e la altura a metros.
- 3. Usa la g do enunciado (9,8, 9,81 o 10).
- 4. Calcula Ep = m g h en joules, o isole m o h.
Derivación
Cerca de la Tierra, Ep = mgh sale do trabalho necesario para elevar uma massa contra la gravedad a velocidade constante:
- o peso (força em direção a abajo) de la massa m é
F = mg - Para elevarla uma altura vertical h a velocidade constante, aplicas uma força igual em direção a arriba a lo largo de h. o trabalho é
W = F \, h = (mg)\, h - Ese trabalho se almacena como energia potencial gravitatoria respecto al nivel inferior:
PE = W = mgh
Así Ep = mgh quando g se toma constante (cerca de la superficie). Unidades: kg · m/s² · m = J.
Exemplos
Ejemplo: 2 kg elevados 1,5 m
com g = 9,8: Ep = (2)(9,8)(1,5) = 29,4 J. com g = 10: uns 30 J.
Ejemplo: hallar altura com 25 J
m = 0,50 kg, Ep = 25 J, g = 10 → h = 25 / (0,50 × 10) = 5,0 m.