Energia potencjalna ciężkości

Jak to opisano w rozdziale dotyczącym związku między pracą i energią, można przyjąć, że praca włożona w wyniesienie wody jest równa pracy jaką można odzyskać dzięki uderzeniom wody o łopatki młyna.

Ten fakt, można nazwać jeszcze innymi słowami - mówimy, że woda zgromadzona na pewnej wysokości, posiada energię potencjalną ciężkości.

Słowo „potencjalna” oznacza tu, że jest ona związana z położeniem i oddziaływaniem, czyli jest jakby energią statyczną, nie związaną z ruchem. Rodzajów energii potencjalnych jest kilka, a różnią się one typem oddziaływania, z którym są związane - oprócz energii potencjalnej ciężkości mamy jeszcze energię potencjalną sprężystości (związaną z oddziaływaniami sprężystymi) oraz energię potencjalną elektrostatyczną (m.in. działającą na cząstki naładowane poruszające się w polu elektrycznym).

Najprostszą postać energii potencjalnej otrzymujemy dla energii potencjalnej ciężkości ciał znajdujących się przy powierzchni ziemi. Wtedy wyraża się ona wzorem:

Epot_ciezk = m · g · h

Tutaj:
m -
masa ciała,
g – przyspieszenie ziemskie,
h – wysokość ponad poziom odniesienia na którym energia jest równa zero.

Powyższy wzór można potraktować jako wniosek z zależności podanej w rozdziale poprzednim. Napisano tam o energii potencjalnej:

Epot_ciężk = Fciężkości · S

Ale przecież 

Fciężkości = m · g

a droga S, to po prostu wysokość h

Po podstawieniu dostaniemy:

Epot_ciezk = m · g · h

Uwaga:
Wysokość liczymy najczęściej od umownego "poziomu zerowego".