La energía potencial hace referencia a la energía que se obtiene de la colocación en la que se encuentren los objetos. No se encuentra relacionada con el desplazamiento de los mismos. Es decir, este tipo de energía se basa en la capacidad que tienen los cuerpos de crear determinadas fuerzas dependiendo de su situación en el espacio.
El término puede desglosarse en dos palabras: Energía, cuyo origen está compuesto de: en– “dentro” y ergón-“acción”, y la palabra potencial cuyo significado tiene como origen: Potis-“poder” nt-“agente” y al-“relativo a”. Esta energía siempre se entiende en valores relativos con respecto a otros valores.
Tipos de energía potencial
Energía gravitacional
La energía gravitatoria o gravitacional es aquella que está originada por la gravedad. Es decir, se incluye dentro de las fuerzas potenciales, pero se centra en la relación existente entre la situación de los cuerpos dentro de un espacio gravitatorio.
La tierra, actúa por la fuerza de la gravedad y ésta hace que los objetos sean atraídos hacia el suelo. Este tipo de energía se basa principalmente en el esfuerzo que realiza un objeto al desplazarse por la fuerza gravitatoria.
En términos físicos, la energía gravitacional sería expresada de la siguiente forma: La multiplicación de las diferentes masas por la constante universal gravitatoria (6,67·10-11) dividido de la distancia a la que se sitúen los cuerpos.
Esto dará siempre un resultado negativo, el valor máximo a alcanzar sería el 0. Cuando dicho valor es 0, supone que los cuerpos están sumamente separados, y que la fuerza de la gravedad no los atraería.
Cuando la distancia de los objetos se acorta, el poder que ejercen ambos para separarse en el caso de que se dejasen libres sería menor, dando siempre como resultado un valor por debajo del 0.
La Energía gravitacional hace referencia entonces, a la energía que presenta un objeto por el simple hecho de estar sometido a la fuerza de la gravedad.
Este tipo de energía potencial presenta determinadas cualidades: Esta energía existe únicamente en espacios en los que actúe la fuerza de la gravedad, además, la se puede expresar que ésta aumenta con la altura. Dependiendo de la altura a la que se encuentre el objeto será mayor o menor.
Energía potencial elástica
La energía potencial elástica es la energía que se encuentra dentro de un objeto que puede descomprimirse y después regresar a su forma original, por ejemplo los muelles.
La energía elástica con la que cuente cada objeto va a ser proporcional al esfuerzo que se emplee para deformar el objeto, y esto a su vez va a depender de la firmeza del objeto y de la longitud estirada. La ley de Hooke nos explica que la resistencia que va a emplearse, dependerá de la longitud que se alargue el objeto.
El esfuerzo que se realiza para el estiramiento del muelle siempre será negativo, ya que al estirarse éste siempre va a tender a volver a su posición inicial (0).
Para poder conocer los valores de la energía elástica se debe tener en cuenta el esfuerzo del objeto, así como la deformación originada por el peso que presenta la masa que causa la misma.
Energía potencial eléctrica
Este tipo de energía es la que se produce cuando un cuerpo presenta electricidad. Concretamente esta energía es la que se produce por la fuerza que realiza este recorrido eléctrico cuando la electricidad se desplaza desde este espacio, se mide en Julios.
Que un elemento posea energía eléctrica dependerá de la propia carga del objeto y de su postura ante otros objetos que posean carga eléctrica. Esto es así porque la energía potencial eléctrica se obtiene del vínculo entre diferentes cargas.
Este tipo de energía se encuentra en elementos como las pilas, que conforman un circuito cerrado en el que existen dos tipos de cargas.
La energía potencial eléctrica dentro de estos circuitos será de caracteres positivos si llevan el mismo tipo de carga, es decir, positivo con positivo o negativo con negativo, por el contrario esta energía será de caracteres negativos si las cargas son contrarias, ya que se atraen.
La dimensión de la fuerza que se ejerza dependerá de la distancia a la que se encuentren los elementos, pero sin embargo la trayectoria que siga dicha fuerza va a estar condicionada por la tipología de carga de la que estén dotados estos elementos, que, como se ha indicado anteriormente puede ser positiva o negativa.
Cuando introducimos los dos elementos dentro del campo de electricidad y estos se sujetan, no estarán realizando ningún tipo de esfuerzo o trabajo, en cambio, sí estarán dotados de energía, en el momento en el que se finaliza la sujeción de estos elementos actuaran por la fuerza a la que se ven condicionados.
Por consiguiente esta energía potencial eléctrica, hace referencia al trabajo que realizan las distintas cargas eléctricas dentro de sus campos de electricidad.