Calculadora d'Energia Potencial

Autor: Henrick Yau

- 11 de novembre de 2026

| |

L'energia potencial és l'energia emmagatzemada en un objecte a causa de la seva posició respecte a un punt de referència. Els tipus més comuns són l'energia potencial gravitatòria i l'energia potencial elàstica.

Aquesta calculadora t'ajuda a determinar l'energia potencial utilitzant diferents mètodes segons la situació física.

Tipus d'energia:

Gravitatòria

Elàstica (Molla)

Elèctrica

Massa (m):

Alçada (h):

Acceleració gravitatòria (g):

Ubicació:

Decimals:

Sobre l'energia potencial

L'energia potencial és l'energia que posseeix un objecte a causa de la seva posició o estat, en lloc del seu moviment. És energia emmagatzemada en un objecte i que té el potencial de convertir-se en altres formes d'energia.

Energia potencial gravitatòria:

L'energia emmagatzemada en un objecte a causa de la seva alçada respecte a un punt de referència en un camp gravitatori.

Fórmula: PE = m × g × h
On:
PE = Energia potencial gravitatòria (joules, J)
m = Massa (quilograms, kg)
g = Acceleració gravitatòria (metres per segon al quadrat, m/s²)
h = Alçada respecte al punt de referència (metres, m)

Energia potencial elàstica:

L'energia emmagatzemada en materials elàstics quan s'estiren o es comprimeixen.

Fórmula: PE = ½ × k × x²
On:
PE = Energia potencial elàstica (joules, J)
k = Constant de molla (newtons per metre, N/m)
x = Desplaçament des de la posició d'equilibri (metres, m)

Energia potencial elèctrica:

L'energia emmagatzemada en un sistema de partícules carregades a causa de les seves posicions relatives entre si.

Fórmula: PE = k × q₁ × q₂ / r
On:
PE = Energia potencial elèctrica (joules, J)
k = Constant de Coulomb (8.99 × 10⁹ N·m²/C²)
q₁, q₂ = Càrregues elèctriques (coulombs, C)
r = Distància entre càrregues (metres, m)
ε = Permitivitat del medi (F/m)

Aplicacions de l'energia potencial:

Gravitatòria: Energia hidroelèctrica, pèndols, muntanyes russes
Elàstica: Molles, cordes elàstiques, arc i fletxa
Elèctrica: Bateries, condensadors, enllaços atòmics

Conversió d'energia:

L'energia potencial es pot convertir en energia cinètica (energia de moviment) i viceversa. La Llei de Conservació de l'Energia estableix que l'energia no es pot crear ni destruir, només convertir d'una forma a una altra.

Què és el Calculador d'Energia Potencial?

El Calculador d'Energia Potencial és una eina que t'ajuda a determinar l'energia emmagatzemada en un objecte a causa de la seva posició, elasticitat o interaccions de càrrega elèctrica. Admet tres tipus de càlculs d'energia potencial:

Energia Potencial Gravitacional: Energia emmagatzemada en un objecte a causa de la seva alçada respecte a un punt de referència.
Energia Potencial Elàstica: Energia emmagatzemada en una molla estirada o comprimida.
Energia Potencial Elèctrica: Energia entre partícules carregades a causa de forces electrostàtiques.

Fórmules d'Energia Potencial

Diferents tipus d'energia potencial segueixen fórmules distintes:

Energia Potencial Gravitacional

\( PE = m \times g \times h \)

PE = Energia potencial gravitacional (Joules, J)
m = Massa (kg)
g = Acceleració gravitacional (m/s²)
h = Alçada respecte al punt de referència (m)

Energia Potencial Elàstica

\( PE = \frac{1}{2} k x^2 \)

PE = Energia potencial elàstica (Joules, J)
k = Constant de la molla (N/m)
x = Desplaçament des de la posició d'equilibri (m)

Energia Potencial Elèctrica

\( PE = \frac{k q_1 q_2}{r} \)

PE = Energia potencial elèctrica (Joules, J)
k = Constant de Coulomb (8.99 × 10⁹ N·m²/C²)
q₁, q₂ = Càrregues elèctriques (Coulombs, C)
r = Distància entre les càrregues (m)

Passos per calcular energia potencial

El calculador és senzill d'usar i proporciona resultats instantanis. Segueix aquests passos:

Selecciona el Tipus d'Energia: Tria entre energia potencial gravitacional, elàstica o elèctrica.
Introdueix els Valors Requerits:
- Per a energia gravitacional: Introdueix la massa, l'alçada i l'acceleració gravitacional.
- Per a energia elàstica: Introdueix la constant de la molla i el desplaçament.
- Per a energia elèctrica: Introdueix dues càrregues i la seva distància de separació.
Tria les Unitats: Selecciona la unitat adequada per a cada entrada.
Fes Clic a "Calcular": El calculador calcularà instantàniament l'energia potencial.
Visualitza els Resultats: L'energia calculada es mostra amb conversions a altres unitats.

A qui va dirigit aquest calculador d'energia

L'energia potencial és un concepte fonamental en física, que afecta des de sistemes mecànics fins a camps elèctrics. Aquest calculador és útil per a:

Estudiants que aprenen principis d'energia en física.
Enginyers que calculen l'emmagatzematge d'energia en sistemes mecànics.
Investigadors que analitzen forces gravitacionals, elàstiques o elèctriques.
Qualsevol persona curiosa sobre com s'emmagatzema i es transfereix l'energia.

Preguntes sobre energia potencial

Què és l'energia potencial?

L'energia potencial és energia emmagatzemada a causa de la posició, forma o càrrega d'un objecte. Té el potencial de convertir-se en energia cinètica (moviment).

Com canvia l'energia potencial gravitacional amb l'alçada?

L'energia potencial gravitacional augmenta a mesura que augmenta l'alçada, ja que depèn de la massa, la gravetat i l'alçada.

Què passa si canvio la constant de la molla en el càlcul d'energia elàstica?

Una constant de molla més alta significa que la molla és més rígida, resultant en més energia emmagatzemada quan es comprimeix o estira.

Puc utilitzar aquest calculador per a energia potencial elèctrica en diferents medis?

Sí! El calculador permet introduir una constant dielèctrica, que afecta la força entre càrregues en diferents materials com aire, aigua o vidre.

Aplicacions pràctiques de l'energia potencial

Comprendre l'energia potencial ajuda en diverses aplicacions del món real, des del disseny de muntanyes russes fins a l'enginyeria de sistemes energèticament eficients. Aquest calculador simplifica el procés, fent que els càlculs d'energia siguin accessibles per a tothom.