La Ciencia del Movimiento

102 La Ciencia del Movimiento
se aprovecha cuando el combustible se quema y expande los gases de la combustión
para mover los pistones del motor. Entonces decimos que todos estos materiales
tienen el “potencial” para realizar un trabajo. A este tipo de energía suele llamársele
energía potencial. En este apartado nos vamos a referir específicamente a la energía
potencial gravitacional, es decir, a la energía que posee un cuerpo en virtud de su
posición con respecto al campo gravitacional de la Tierra.
Para ello efectuaremos el siguiente desarrollo. Supongamos que se desea levantar
un objeto desde el nivel del suelo hasta una altura y. Es innegable que se requiere
trabajo para llevar a cabo esta operación, ¿cierto? Recordando que el trabajo se obtiene
mediante la ecuación (1):
final
y
F=mg
inicial
w=mg
W = F # cos # y
Donde y es el desplazamiento y el ángulo entre la fuerza y el desplazamiento es
0°, además la fuerza necesaria para elevar el cuerpo es igual al peso del mismo y el
desplazamiento es igual a: y = y final
– y inicial
.
Por lo que la ecuación queda:
W = w (y final
- y inicial
)
W = m # g (y final
- y inicial
)
Y separando términos en el miembro derecho de la expresión anterior, queda:
W = m # g# y final
= m # g # y inicial
De nuevo nos encontramos con que el trabajo es igual a una diferencia entre dos
magnitudes dimensionalmente iguales: m g y. Llamaremos a cada una de estas expresiones
la “energía potencial gravitacional” (U) de ese cuerpo. Así que el trabajo
realizado al levantar el objeto hasta la altura y es igual al cambio en la energía potencial
de ese cuerpo:
La energía potencial se define como:
U = m # g# y
y
W = ¢U
Energía potencial (U) es la energía que posee un cuerpo en virtud de su
posición en un nivel de referencia con respecto al campo gravitacional.
U = m · g · y