Energia potencial gravitacional

Energia potencial gravitacional: Ep = m·g·h

A energia potencial gravitacional é a energia armazenada por um corpo elevado contra a gravidade: Ep = m·g·h, em joules, com massa em kg, gravidade g ≈ 9,81 m/s² na superfície terrestre e altura em metros relativa a um referencial. Exemplo: um livro de 2 kg em prateleira de 5 m armazena Ep ≈ 98 J em relação ao chão. Ao cair, esses 98 J se convertem em energia cinética no impacto. Ep depende do referencial escolhido: o nível zero é arbitrário; só as diferenças (ΔEp) têm significado físico. Em sistema conservativo sem atrito, Ec + Ep = constante, base da conservação da energia mecânica.

Aplicações

Hidrelétricas (Itaipu, ~14 GW, converte a Ep da água represada em eletricidade), usinas reversíveis de bombeamento, montanhas-russas (a primeira subida define o orçamento de energia para o resto do trajeto), problemas de queda livre, bate-estacas e baterias gravitacionais que elevam massas para armazenar energia.

Perguntas frequentes

g muda com o local? Sim — g ≈ 9,78 m/s² no equador e 9,83 m/s² nos polos devido à rotação e ao achatamento da Terra. Para a maioria dos problemas, 9,81 m/s² é suficiente.

Qual é a altura de referência? É arbitrária — você escolhe onde h = 0 (chão, nível do mar, topo da mesa). Apenas as diferenças de Ep afetam o resultado físico.

mgh vale em qualquer altitude? Só para alturas pequenas em comparação ao raio da Terra. Para satélites e espaço, use a forma geral Ep = -G·M·m/r.