Todos los libros de texto calculan la energía potencial gravitacional cuando la fuerza aplicada es igual a la fuerza gravitacional (el objeto se mueve a una velocidad constante). Pero, ¿qué sucede cuando la fuerza aplicada es mayor que la fuerza gravitacional?

Cualquier fuerza aplicada es irrelevante: lo que realmente desea calcular para obtener el potencial gravitacional [matemática] \ phi [/ matemática] es la integral de la intensidad del campo gravitacional, g. El libro de texto solo lo guía a través de una prueba imaginaria en la que mide la intensidad del campo gravitacional al dejar que se aplique a una masa m, y luego encuentra la fuerza aplicada con la que necesita oponerse para dar una fuerza neta cero y, por lo tanto, una aceleración cero, convenientemente Resultado reconocible. La fuerza aplicada será entonces -mg, y puedes dividirla entre (-) m para obtener g.

Pero no tiene que cancelar exactamente la fuerza gravitacional con una fuerza aplicada, y no tiene que usar una fuerza aplicada en absoluto, es solo que si no lo hace, el objeto se acelerará, su energía cinética cambiará , y tendrás que incluir eso en la contabilidad.

O estás malinterpretando tus libros de texto o tienes algunos libros de texto extraños.

La energía potencial gravitacional no depende de ninguna fuerza aplicada, y es solo una función de la posición. En la Tierra, esto se traduce básicamente en tu altitud.

La fuerza gravitacional está relacionada con la rapidez con que cambia la energía potencial a medida que cambia de posición. Apunta en la dirección en que la energía potencial disminuye más rápido (por ejemplo, hacia abajo).

Una bola que se sienta en una mesa a 1 m por encima de la superficie del piso tiene la misma energía potencial gravitacional que una bola idéntica que cae desde 2 m al lado de la mesa cuando la bola que cae alcanza 1 m por encima de la superficie del piso. Las fuerzas aplicadas son diferentes, las aceleraciones son diferentes, las velocidades y los momentos son diferentes, y las energías cinéticas son diferentes, pero la energía potencial de ambos es la misma.

La energía potencial depende solo del campo en sí (que debe ser conservador, es decir, tal que tenga potencial).

No depende de otra fuerza aplicada sobre un cuerpo en el campo.

Es concebible que algunos libros de texto introductorios usen otra fuerza aplicada para explicar o calcular la energía potencial.

Pero es simplemente incorrecto decir que la energía potencial es una función de alguna fuerza aplicada o que todos los libros de texto hacen esto.