Energía potencial gravitatoria (Ep = mgh)🌎 Actualizado mayo de 2026
La energía potencial gravitatoria (Epg) es la energía que un cuerpo almacena por su posición dentro de un campo gravitatorio. Cerca de la superficie terrestre, donde g ≈ 9,81 m/s², la expresión es Epg = m · g · h, con la masa m en kilogramos, g en metros por segundo al cuadrado y h en metros medidos respecto a un nivel de referencia arbitrario. Por encima de la atmósfera o en problemas de mecánica orbital, la versión correcta es la de Newton: U = −G · M · m / r, que ya no supone gravedad constante. Esta calculadora te devuelve la Epg en joules a partir de masa, altura y gravedad (editable para otros planetas), junto con la energía cinética equivalente al caer y la velocidad de impacto, lo que te permite resolver desde ejercicios de física básica hasta problemas de ingeniería con validación dimensional automática.
Cuándo usar esta calculadora
- Aplicar la fórmula de Energía potencial gravitatoria (Ep = mgh) con valores específicos de tu problema.
- Verificar un cálculo de laboratorio, prueba o informe.
- Usar como referencia en trabajos académicos o proyectos.
- Explicar un concepto con un ejemplo numérico claro.
Ejemplo de cálculo
- m=10 kg, h=5 m
- Ep = 10 × 9.81 × 5 = 490.5 J
Cómo funciona
2 min de lecturaCómo se calcula la energía potencial gravitatoria
En el régimen de gravedad constante (cerca de la superficie de un planeta y para alturas pequeñas comparadas con el radio planetario), la energía potencial gravitatoria es:
Epg = m · g · hDonde m es la masa del cuerpo, g la aceleración gravitatoria local y h la altura relativa a un nivel de referencia (suelo, mesa, centro de masa). El resultado es en joules (J): 1 J = 1 kg·m²/s².
Tabla 2026: gravedad por cuerpo celeste
| Cuerpo | g (m/s²) |
|---|---|
| Tierra (nivel mar) | 9,807 |
| Luna | 1,625 |
| Marte | 3,711 |
| Júpiter (nube) | 24,790 |
| Sol | 274,0 |
| Mercurio | 3,700 |
| Venus | 8,870 |
| Plutón | 0,620 |
Casos especiales
U = −G·M·m/r con G = 6,674·10⁻¹¹ N·m²/kg². El signo negativo indica que la energía potencial crece con la distancia hasta cero en el infinito.v = √(2·g·h) al impactar.Errores comunes
1. Olvidar el nivel de referencia: la Epg no es absoluta, depende del origen elegido. Lo que importa en problemas es la variación Δ Epg.
2. Confundir peso con masa: en física fundamental m es en kg, no en kgf ni en N.
3. Usar g = 10 sin advertirlo: la aproximación es útil para cuentas mentales pero introduce un error de ~2%.
4. Aplicar mgh en contextos orbitales: a partir de 100 km de altura la simplificación de gravedad constante empieza a fallar.
Fuentes
Referencias estándar: Tipler–Mosca Física para ciencias e ingeniería, NIST para el valor de g y la constante G, y las tablas de gravedad planetaria del NASA Planetary Fact Sheet.
Preguntas frecuentes
¿Qué es la energía potencial gravitatoria?
Es la energía almacenada por un cuerpo debido a su posición en un campo gravitatorio. Cerca de la Tierra vale m·g·h y representa el trabajo que habría que hacer contra la gravedad para llevar el cuerpo desde la referencia hasta la altura h.
¿En qué unidades se mide la Epg?
En el SI se mide en joules (J). Un joule equivale a 1 kg·m²/s². Alternativas comunes: kilojoule (kJ = 1.000 J), caloría (1 cal = 4,184 J) y electronvoltio en física atómica (1 eV = 1,602·10⁻¹⁹ J).
¿La Epg depende del camino?
No. La gravedad es una fuerza conservativa: la variación de Epg entre dos puntos depende sólo de la diferencia de alturas, no de la trayectoria. Por eso subir por escalera o rampa deja la misma Epg al llegar arriba.
¿Por qué sale negativa la Epg en problemas orbitales?
Se elige el cero de energía en el infinito. Cualquier cuerpo ligado orbitalmente tiene entonces U negativa; cuanto más cerca del astro, más negativa.
¿Cuál es la diferencia entre peso y energía potencial?
El peso es una fuerza (P = m·g) y se mide en newtons; la Epg es la energía asociada a mantener ese peso a una altura h y se mide en joules. La Epg aumenta al subir, el peso no.
¿La Epg se conserva?
En un sistema cerrado sin fricción ni fuerzas externas no conservativas, la energía mecánica total (cinética + potencial) se conserva: lo que pierde en Epg al caer lo gana en energía cinética.
¿Cuánta energía gana un objeto al subir 1 metro?
Para 1 kg en la Tierra: 1 kg · 9,81 m/s² · 1 m = 9,81 J. Son aproximadamente 2,3 calorías, una cantidad pequeña que explica por qué subir escaleras quema poca energía termodinámica.
¿Sirve para calcular la velocidad al caer?
Sí. Si no hay fricción, toda la Epg se convierte en energía cinética: v = √(2·g·h). Por ejemplo un objeto soltado desde 5 m cae a ~9,9 m/s sin considerar rozamiento del aire.
Fuentes y referencias
Metodología y confianza
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Última revisión: 13 de mayo de 2026. Los parámetros fiscales, legales y datos se verifican periódicamente con las fuentes citadas.
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