Esto suena como una pregunta de tarea mal redactada. Intenta simplificar el concepto para hacer que la pregunta sea “responsable” para un principiante, pero en realidad es solo una mala pregunta. Deseo que los maestros tomen más tiempo para desarrollar preguntas en lugar de confiar en la basura de Internet. Sin embargo…
La energía potencial gravitacional es el resultado de la gravedad entre dos objetos, específicamente, sus masas. La masa hace gravedad.
La energía es la contabilidad que hacemos para hacer un seguimiento de cómo cambia todo. Los cambios de energía constituyen todo lo que observamos.
Cada vez que sucede algo, se produce un cambio de energía. Puedes imaginar que sea como el dinero. Cada vez que compras, le das algo de tu riqueza a otra persona. El dinero cambia de manos pero nunca desaparece. La energía es igual. Al igual que hay muchos tipos de dinero, hay muchos tipos de energía.
La energía gravitacional se intercambia cada vez que dos cosas se acercan o alejan entre sí. Como la gravedad atrae todas las cosas juntas, se necesita un esfuerzo para separarlas. Este esfuerzo es lo que llamamos trabajo y el trabajo resulta en un cambio de energía. Decimos que cuando se trabaja para separar los objetos, se agrega energía. Si dejas que los objetos se acerquen, se quita la energía.
Esto significa que la energía gravitacional depende de la distancia entre dos objetos. ¡Es muy importante darse cuenta de que esta distancia debe medirse desde el centro del objeto, no desde el borde! Si uno de esos objetos es una cosa en la superficie de la Tierra, como un camión o un mono o cualquier cosa, y el otro de esos dos objetos es la Tierra misma, entonces la distancia entre ellos se llama altura. Mover algo más alto significa llevarlo más lejos del centro de la Tierra, lo que significa agregar energía gravitacional. Bajarlo le quita algo de energía gravitacional.
Altura es otra palabra para ubicación, por lo que parece ser la respuesta que está buscando, pero deberíamos discutir por qué las otras respuestas no son tan buenas.
Densidad: la gravedad depende de la masa, no de la densidad. La densidad realmente solo describe cuán extendida es una masa (cuánto volumen ocupa). Puede ver que una multitud de 50 personas en una habitación pequeña sería más densa que las mismas personas en una arena grande, por lo que su densidad cambia pero su masa se mantiene igual. Como la gravedad depende de la masa, que no cambia, la densidad no tiene ningún efecto sobre la gravedad. Debo señalar que la densidad podría tener un efecto si la forma en que distribuyes a las personas es desigual, pero tu pregunta parece simplificar esto (es por eso que es una mala pregunta; podrías argumentar que la densidad tendría un efecto si las cosas se extendieran) de manera desigual, pero tu maestro probablemente solo diría que estaba asumiendo que no lo eran)
El tamaño es otra palabra que es engañosa. El tamaño no es una propiedad de “física”. El tamaño generalmente describe el volumen, y como hemos visto con la densidad, eso realmente no afectará la gravedad (a menos que la densidad sea desigual, pero ¡mala pregunta!) El tamaño también podría considerarse masa. La masa ciertamente tiene un gran efecto sobre la gravedad: ¡es la causa de la gravedad! Sin embargo, creo que esta pregunta es una prueba para ver si conoce la diferencia entre masa y tamaño, por lo que presenta el tamaño como una “respuesta incorrecta” (aunque se podría argumentar que el tamaño podría afectar la gravedad si la distribución de la masa dentro de el objeto es desigual)
La velocidad es otra opción confusa. La velocidad a la que se mueve un objeto no tiene nada que ver con la energía gravitacional, pero un estudiante inteligente se daría cuenta de que, si tienes velocidad, debes moverte. Si te mueves de lado a la misma altura, entonces tu energía gravitacional no cambiará, pero si te mueves hacia arriba o hacia abajo, entonces debes cambiar la altura para que tu energía definitivamente cambie. ¿Cómo puedes tener velocidad y no moverte? ¡Podríamos decir que la velocidad puede afectar indirectamente la gravedad si te mueves hacia arriba o hacia abajo! No creo que la persona que escribió la pregunta haya pensado en eso, así que, de nuevo, ¡mala pregunta!
Temperatura. La temperatura no tiene efecto sobre la gravedad. Afecta la densidad, pero ya hemos visto que la densidad tampoco tiene ningún efecto. ¿Pero qué pasa si calentar un objeto hace que parte de él se derrita? Esto podría hacer que la distribución de la masa sea desigual, ¡y aquí vamos de nuevo!
Entonces, tu maestro quiere que respondas “ubicación” porque está pensando en la altura. En otras palabras, trató de engañarte en lugar de poner a prueba tu comprensión. Realmente no pensó en esta pregunta lo suficiente como para darse cuenta de que realmente confunde al estudiante y es una mala prueba de comprensión. Un estudiante inteligente pensará en las cosas que discutimos y se dará cuenta de que es posible que todas esas cosas tengan un efecto indirecto. ¡Realmente es solo una simplificación excesiva utilizada para hacer una pregunta de opción múltiple que es fácil de marcar! ¡Tómalo de mí, enseño a ganarse la vida! Una mejor pregunta habría sido: “Discuta cómo la densidad, el tamaño, la ubicación, la velocidad y la temperatura pueden o no afectar la energía potencial gravitacional”. ¡Pero eso requiere trabajo (y más energía) para marcar! 😉
