Energía potencial
¿Qué es la energía potencial?
La energía potencial se define como la energía asociada a la relación entre un cuerpo y un campo de fuerza. Puede ser un campo de fuerza externo (si el objeto se sitúa dentro del mismo) o interno (si el campo está dentro del propio objeto). Según la posición del objeto, existe una energía almacenada en su interior, que sería la propia energía potencial.
La mayor característica de la energía potencial es que se puede transformar en otras energías de forma inmediata. Por ejemplo, si una persona se cae, la energía potencial se transformará en energía cinética.
Ejemplos de energía potencial
Ahora que sabemos qué es, no hay mejor manera de comprender cómo funciona que analizando diferentes ejemplos de los cuatro tipos de energía potencial que existen.
- El primero de ellos es la energía potencial gravitatoria, que es la que posee un objeto en relación con su altura en un campo gravitacional. La mejor muestra de esto es la famosa manzana de Newton, un fruto con masa X suspendido en un árbol que, cuando se desprende, ve cómo su energía potencial se convierte en energía cinética mientras cae hacia el suelo.
- Otro caso lo encontramos en la energía potencial elástica, que es la que se almacena en objetos que pueden deformarse y después regresar a su forma original, como por ejemplo las cuerdas que se usan para hacer puenting. Esta energía se libera cuando el objeto recupera su forma.
- También está la energía potencial electrostática, como se denomina al tipo de energía presente en** objetos que almacenan energía eléctrica**, como las baterías, que se manifiesta debido a la posición de las cargas dentro de un campo eléctrico.
- Además, está la energía potencial química, que es la que se encuentra en los enlaces químicos de las moléculas y se libera o se absorbe durante las reacciones químicas. El mejor ejemplo de esto, uno con el que estamos contacto a diario, es el de la energía que se almacena en los alimentos, que se libera cuando el cuerpo los metaboliza para obtener la energía con la que nos movemos.
Además, la energía potencial es una parte esencial de la fórmula para determinar cuál es la energía mecánica que permite entender cómo se mueven e interactúan los objetos de nuestro universo entre sí.
Principales problemas de la energía potencial
A pesar de sus grandes posibilidades de aplicación, y de sus ventajas, la gestión y el uso de la energía potencial puede tener que hacer frente a algunas complicaciones. Dichos problemas pueden afectar tanto a su eficiencia en la conversión energética como a su impacto ambiental y económico, y estos que detallamos a continuación son algunos de los más importantes.
- Uno de los mayores problemas de la energía potencial es la dificultad para almacenarla de forma eficiente. ¡Sistemas como las baterías o las presas pueden sufrir pérdidas de energía importantes durante el proceso de almacenamiento y conversión en otros tipos de energía!
- La infraestructura que se necesita para poder aprovechar ciertas formas de energía potencial, como por ejemplo la construcción de presas hidroeléctricas o la necesidad de disponer de grandes baterías para almacenamiento energético, requiere de una inversión inicial que puede ser demasiado elevada.
- Algunas aplicaciones de la energía potencial tienen** impactos negativos en el medioambiente**. Por ejemplo, las presas pueden alterar ecosistemas fluviales y afectar a la biodiversidad local.
- Otro punto negativo lo encontramos en que la viabilidad de la energía potencial suele depender de condiciones geográficas o ambientales específicas.
- Además, según avanza la tecnología, algunas formas de captura y almacenamiento de energía potencial pueden volverse obsoletas o menos eficientes, lo que hace necesario tener que reinvertir para sacar el máximo provecho de ella.
Por fortuna, la gran mayoría de los problemas de la energía potencial pueden subsanarse, ¿pero a qué precio? Eso es lo que deben plantearse sectores tan dispares como el industrial o el residencial, ¡y de eso depende gran parte de nuestro futuro energético!
Cómo se calcula la energía potencial
La fórmula de la energía potencial es la siguiente:
Energía potencial (en Julios)= masafuerzaaltura
Por ejemplo, si un objeto de 10 kilos cae hacia la tierra con una altura de 10 metros y sabemos que la fuerza de atracción gravitatoria es de 9.8 metros por segundo, el resultado sería:
EP=109,810
EP=980J
Hay otra forma de calcular la EP si conoces la energía cinética y la mecánica. Eso es porque forma parte de la energía mecánica, que es la suma de la energía cinética y la potencial. Simplemente despejamos la ecuación tal que así:
Energía potencial = energía mecánica - energía cinética
