Energía Potencial.

Energía potencial

La energía potencial es una de las magnitudes de más alcance de la física, entre otras cosas porque permite visualizar la dinámica de los cuerpos sujetos a fuerzas conservativas . Fundamentalmente, la energía potencial depende del tipo de interacción que se esté considerando y de la posición donde se localicen los cuerpos que componen el sistema físico de que se trate. Independientemente de la fuerza que la origine, la energía potencial que posee el sistema físico representa la energía almacenada en virtud de su posición y/o configuración, por contraposición con la energía cinética que tiene y que representa su energía debida al movimiento. La suma de ambas es una constante, suponiendo que se trate de sistemas conservativos, enunciado del principio de conservación de la energía en la física. Aun en el caso de sistemas físicos en los que intervienen fuerzas disipativas, que no conservan la energía, tiene sentido utilizar el concepto de energía como suma de las energías cinética más la potencial, aunque de manera aproximada, si la disipación es pequeña. Surge, por tanto, como una consecuencia de la existencia de las fuerzas conservativas.¹

Por otro lado, la energía potencial es una magnitud escalar que siempre resulta de mayor facilidad de uso que otras de naturaleza vectorial o tensorial . Puede adquirir valores positivos o negativos, teniendo, en general, un significado de repulsión en el caso positivo y de atracción en el negativo. Sin embargo, hay una indeterminación inicial en el valor cero de la energía potencial. Éste se establece con criterios físicos o de simetría de la fuerza que se considere y, por tanto, de la función energía potencial correspondiente. En otras ocasiones puede depender de los convenios empleados en la teoría física que se aplique y que tiende a facilitar y simplificar cada aplicación.² .

En realidad, partiendo de su definición, la energía potencial se encuentra establecida para operar con diferencias de la misma. Estas diferencias de energía potencial se expresan como el trabajo realizado por la fuerza originaria de la energía potencial, para trasladar el sistema de una posición a otra del espacio. Está relacionada directamente con otra magnitud física y matemática importante que es el potencial (escalar). La energía potencial interviene en el principio de conservación de la energía y su campo de aplicación es muy general. Está presente no solo en la física clásica y en sus formulaciones hamiltoniana y lagrangiana, sino también de la física cuántica, formando parte de una ecuación básica de la misma, la ecuación de Schrödinger. Tanto en la física clásica como en la física cuántica se presenta con el mismo significado y con la misma funcionalidad matemática. Finalmente, en física de partículas, se han llegado a utilizar potenciales complejos con el objeto de incluir también la energía disipada por el sistema.³