Calculadora de energía potencial gravitatoria
Elige qué calcular, introduce los otros dos valores y elige la gravedad. La calculadora aplica Ep = m × g × h y muestra también el peso y la velocidad que alcanzaría un cuerpo al caer desde esa altura sin rozamiento con el aire.
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Cómo se usa
- Elige qué calcular: energía, masa o altura.
- Introduce los otros dos valores y elige sus unidades.
- Elige la gravedad: Tierra, Luna, Marte, Júpiter u otra g.
- Consulta el resultado, el peso en newtons y la velocidad de caída.
Fórmula
Ep = m × g × h
- m = Ep ÷ (g × h), h = Ep ÷ (m × g);
- peso P = m × g;
- velocidad de caída v = √(2 × g × h).
Las gravedades en superficie son 9,80665 m/s² (gravedad estándar) para la Tierra, 1,62 m/s² para la Luna, 3,71 m/s² para Marte y 24,79 m/s² para Júpiter.
Ejemplo resuelto
Una caja de 2 kg que se sube 10 m en la Tierra gana Ep = 2 × 9,80665 × 10 = 196,133 J. Si cae desde ahí, llega al suelo a √(2 × 9,80665 × 10) = 14,005 m/s.
¿Cuánto sube 1 kJ a una persona de 50 kg? h = 1000 ÷ (50 × 9,80665) = 2,0394 m.
Errores frecuentes
- Tomar gramos por kilogramos. 500 g son 0,5 kg; elige la unidad de masa en lugar de convertir a mano.
- Usar el peso como masa. Si conoces el peso en newtons, divídelo antes entre g.
- Alturas grandes. Ep = mgh supone que g no cambia. Para cohetes y satélites importa cómo baja la gravedad con la distancia.
Preguntas frecuentes
¿Cuál es la fórmula de la energía potencial?
Cerca de la superficie de un planeta, la energía potencial gravitatoria es Ep = m × g × h, con la masa en kilogramos, g en m/s² y la altura en metros. El resultado sale en julios.
¿Qué valor de g se usa para la Tierra?
La gravedad estándar, 9,80665 m/s². La gravedad real varía un poco con la latitud y la altitud, de unos 9,78 a 9,83 m/s², así que el resultado cambia menos de un 0,5 %.
¿Cómo se obtiene la velocidad de caída?
Si toda la energía potencial se convierte en cinética, m × g × h = ½ × m × v², así que v = √(2 × g × h). La masa se simplifica y se desprecia el rozamiento con el aire.
¿Desde dónde se mide la altura?
Desde el nivel que elijas como cero, normalmente el suelo. Para la energía que se gana o se libera solo importa la diferencia de alturas.