Así en una situación ideal en la que los objetos que constituyen el sistema físico en estudio estén ausentes de fricción, entonces la suma de ambas energías, cinética y potencial, va a representar la energía total del sistema,[7] En otras formulaciones más generales de la física, la función potencial juega, así mismo, un papel importante.El citado trabajo no depende del camino seguido sino tan solo de los puntos inicial y final.como el origen de energías potenciales, por ejemplo, al nivel del mar y llamandoes: Para que el cuerpo escape a la acción del campo gravitatorio la energía totalSustituyendo los datos se obtiene:[14] Si el móvil supera la velocidad de escape abandonaría todavía con más facilidad la acción del campo gravitatorio terrestre.M es la masa del objeto que crea el campo y, por tanto, estará medida enpor poco que se desplace de ese punto, el objeto siempre tenderá a alejarse.En los puntos más altos (altura h), donde la energía potencial es máxima, la velocidad del péndulo es nula y el movimiento cambia de sentido.La línea verde sirve para indicar en cada caso cuál es el valor de la energía total del planeta o el cuerpo celeste en la animación que sigue.Se comprueba experimentalmente que esta fuerza restauradora es proporcional a la longitud estirada del muelle.Esa dependencia lineal del desplazamiento con la fuerza aplicada es conocida como la Ley de Hooke.[19]., se comprueba que este solo depende de las posiciones inicial y final:[22]A la vez se representa la cantidad estirada del muelle en función de su posición x.La parte negativa del eje x representa el desplazamiento de la masa cuando el muelle está comprimido.Si las cargas tienen velocidades relativas importantes comparadas con velocidad de la luz, una situación descrita por la electrodinámica clásica, las fuerzas electromagnéticas no son conservativas y no existe un potencial electrostático bien definido y deben emplearse los potenciales de Liénard-Wiechert.Si las cargas fueran de signo opuesto la energía potencial sería negativa, siguiendo la funciónquedando definida la función energía potencial para todos los puntos del espacio, sin necesidad de ninguna constante adicional.El potencial debido a una distribución continua de carga se puede calcular transformando la última expresión.Por otro lado, las líneas de campo son radiales y perpendiculares a las superficies esféricas.en su interior y, por tanto, almacena, en los lugares donde está presente el campo, una energía electrostática de origen 'potencial'.La expresión de esta energía potencial electrostática se puede representar en tres formas directas equivalentes.En física nuclear, para desarrollar una teoría de la estabilidad del núlceo atómico, es necesario tener en cuenta tres observaciones.Todos estos factores complican asociar una expresión aproximada de energía potencial a las fuerzas nucleares.seleccionando también los márgenes de distancias donde pueda resultar factible esta hipótesis al introducir modelos prácticos.No hay modelos que abarquen una descripción completa de toda la fenomenología nuclear.), estas tendrán que vencer una barrera de potencial para poder acceder al mismo.Sin embargo, en virtud del efecto túnel, algunas partículas cargadas podrán atravesar la barrera de potencial tanto en sentido entrada al núcleo como en sentido salida del mismo, sin necesidad de ese aporte energético suplementario.[36] Una primera hipótesis sobre la expresión de la energía potencial entre dos nucleones libres se debe a Yukawa:[37]Estos dos efectos no se toman en consideración, sin embargo, en la expresión de Yukawa.
Animación de una bola en una montaña rusa
Animación de un péndulo que alcanza una altura h
El diagrama de energía potencial gravitatoria de los planetas permite determinar la forma de su trayectoria en torno al sol. Para una energía media, que corresponda a la región del pozo de potencial, la trayectoria del planeta es una elipse de radios r1 y r2 (
primera ley de Kepler
)
El diagrama de energía potencial gravitatoria de los cuerpos celestes de un sistema solar permite determinar la forma de su trayectoria en torno a la estrella. La animación describe las diferentes trayectorias del cuerpo celeste, en función de su energía total, alrededor de su sol
Esta
catapulta
hace uso de la energía potencial elástica
Representación de la ley de Hooke en una bola moviéndose en una superficie sin rozamiento.
Curva de energía potencial elástica y fuerza correspondiente aplicado a la respuesta de una bola sujeta a un muelle
Variables implicadas en el trabajo eléctrico realizado al trasladar una carga q, en presencia campo eléctrico creado por otra carga Q
Gráfica en la que se puede comprobar como disminuye el valor de Ep(r) al aumentar la separación entre ambas cargas siguiendo la ley
Potencial creado por una carga puntual Q
1.- Líneas de campo y líneas equipotenciales (LE) creadas por una carga positiva. Las (LE) son circunferencias; en tres dimensiones son superficies esféricas
2.- Líneas de campo y líneas equipotenciales (LE) creadas por un campo uniforme. Las (LE) son líneas rectas; en tres dimensiones son planos
3.- Líneas de campo y líneas equipotenciales (LE) creadas por un
dipolo eléctrico
. En tres dimensiones las (LE) forman superficies equipotenciales
En verde, corte de las superficies equipotenciales con un plano perpendicular a las placas del condensador plano. Líneas del campo eléctrico en rojo.
Esquema del Generador de Van de Graaff
Generador de Van de Graaff de La Casa Mágica, en el museo St. Louis Children's
Energía potencial asociada a las fuerzas que actúan entre nucleones vecinos. Interacción neutrón-protón
Energía potencial asociada a las fuerzas que actúan entre nucleones vecinos. Interacción protón-protón