La energía potencial se define como la energía almacenada en un cuerpo debido a sus propiedades físicas como la masa del objeto o la posición del objeto. Es la fuerza que potencialmente podría desarrollar un cuerpo cuando se pone en movimiento. Existen diferentes formas de energía potencial, como la energía potencial elástica, la energía potencial gravitacional, la energía potencial eléctrica (electromagnética) y la energía potencial nuclear. La energía potencial de un objeto es directamente proporcional a la masa, altura o posición vertical del objeto.

¿Qué es el potencial gravitacional?

El potencial gravitacional en cualquier punto se define como el trabajo realizado al mover una unidad de masa desde el infinito hasta ese punto contra el campo gravitacional. Determina la dirección del movimiento de un cuerpo en el campo gravitacional de otro cuerpo. El potencial gravitacional es igual a la energía potencial de la unidad de masa mantenida en ese punto.

Fórmula del potencial gravitacional:

El potencial gravitacional es,

V = –GM/r

dónde,

• G = Constante gravitacional = 6,67×10^-11Nuevo Méjico²/kg²
• M= masa del cuerpo mayor alrededor del cual existe un campo gravitacional.
• r = distancia entre cuerpos.

¿Qué es la energía potencial gravitacional?

La energía potencial gravitacional se define como la energía almacenada en un objeto que se mantiene en posición vertical debido a la fuerza de la gravedad que actúa sobre él para tirarlo hacia abajo. La cantidad de energía potencial gravitacional depende de la masa y la altura de un objeto.

Fórmula de energía potencial gravitacional:

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La fórmula de la energía potencial gravitacional es,

U = mgh

dónde,

• m = masa del objeto (kg)
• g = aceleración debida a la gravedad = 9,8 m/s²
• h = altura (m)

Diferencia entre potencial gravitacional y energía potencial gravitacional:

Preguntas de muestra

Pregunta 1: ¿Cuál es el potencial gravitacional del sol con respecto a la tierra? La masa del sol es 1,99×10. ³⁰ kg. La distancia entre el sol y la tierra es 150×10. ⁶ kilómetros?

Respuesta:

Dado que,

Masa del sol M = 1,99×10³⁰kg.

Distancia r = 150×10⁶km.

Potencial gravitacional V = – GM/r

V = (-6,67×10^-11×1.99×10³⁰)/ (150×10⁶)

= 8.85×10⁸J/kg.

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Por tanto, el potencial gravitacional del Sol con respecto a la Tierra es 8.85×10 ⁸ J/kg .

Pregunta 2: ¿Cuál es el potencial gravitacional de un objeto con masa 2×10? ²⁴ kg con respecto a otro objeto. Está a una distancia de 1400 km.

Respuesta:

Dado que,

Masa del objeto M = 2×10²⁴kg.

Distancia r = 1400 km.

Potencial gravitacional V = – GM/r

(-6.67×10^-11×2× 10²⁴) / (1400×1000)

V = 9,52×10⁷J/kg.

Por lo tanto, el potencial gravitacional requerido es 9.52×10 ⁷ J/kg .

Pregunta 3: ¿Dónde está el mínimo potencial gravitacional? ¿Cuál es su valor mínimo?

Respuesta:

que es rom

El potencial gravitacional es mínimo en el centro de la Tierra, r> 0 en el centro de la Tierra, la fricción anterior no está definida. El valor mínimo del potencial gravitacional no está definido.

Pregunta 4: ¿Cuál es la energía potencial gravitacional de un cuerpo a una distancia de 3r del centro de la tierra?

Respuesta:

Dado que,

Distancia r = 3r

Sabemos que la energía potencial gravitacional a la distancia r es

U = -GMm/r

La energía potencial gravitacional a la distancia 3r es

= – GMm/3r

= U/3

Por lo tanto, la energía potencial gravitacional a la distancia 3r es En 3.

Pregunta 5: La energía potencial gravitacional de un cuerpo a una distancia de 2r de la Tierra es U. Encuentre la fuerza gravitacional en ese punto.

Respuesta:

Dado que,

Energía potencial gravitacional = U

distancia r = 2r

Sabemos que la energía potencial gravitacional a la distancia r es

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U = GMm/r

Fórmula de la fuerza gravitacional F = GMm/r²

F = GMm/(2r)²

= GMm/4r²

= GMm/(4r)r

= U/4r

Por lo tanto, la fuerza gravitacional a la distancia 2r es U/4r .