La formula di base dell’energia potenziale, PE = mgh, è più comunemente usata in modo diretto. Per calcolare l’energia potenziale di un oggetto (PE), moltiplicare la massa dell’oggetto in chilogrammi (m) per la costante gravitazionale terrestre (g) e l’altezza dell’oggetto dal pavimento in metri (h). La formula può anche essere manipolata per calcolare il valore di una variabile mancante; la massa, ad esempio, può essere calcolata dividendo l’energia potenziale dell’oggetto per la costante gravitazionale e la sua altezza, oppure g = PE/gh. Poiché l’energia potenziale di un oggetto è uguale alla sua energia cinetica nel vuoto, la formula dell’energia potenziale può essere utilizzata anche per determinare la sua energia cinetica. Le stesse applicazioni possono essere utilizzate per tipi più complicati di formule di energia potenziale, come l’energia potenziale elettrostatica o nucleare.
La maggior parte delle persone usa l’iterazione di base della formula dell’energia potenziale per determinare quanto lavoro verrebbe generato da un oggetto se dovesse cadere da un’altezza fissa. Ciò consente agli individui di determinare l’energia generata da un oggetto se dovesse sperimentare la forma più semplice di movimento, rendendola una delle approssimazioni più accurate delle capacità energetiche dell’oggetto senza la forza aggiuntiva di un’azione propulsiva. La convenzione della formula sull’utilizzo dell’attrazione gravitazionale terrestre, misurata a 9.8 metri al secondo quadrato (m/s2), si basa sul presupposto che le azioni più rilevanti si svolgerebbero all’interno del campo gravitazionale del pianeta. Alcuni scienziati preferiscono essere chiari su questa distinzione, riferendosi alla formula comunemente usata come formula dell’energia potenziale gravitazionale.
Gli individui possono utilizzare la formula dell’energia potenziale per determinare l’energia potenziale di un oggetto da un’altezza fissa o per calcolare la variazione della sua energia potenziale se l’oggetto viene trasferito a un’altra altezza. Ciò si ottiene modificando la formula da PE = mgh a PE = mg(h1-h2), in cui h1 è l’altezza maggiore e h2 è quella minore. Il cambiamento nell’energia potenziale può avere un impatto su diverse considerazioni in campi assortiti, come l’ingegneria e la progettazione meccanica.
La manipolazione della formula può aiutare le persone a identificare le variabili mancanti. Se l’altezza dell’oggetto all’interno del sistema è sconosciuta, la formula può essere modificata in h = PE/mg, dove l’altezza è uguale all’energia potenziale divisa per la massa dell’oggetto e la costante gravitazionale. Poiché g ha un valore costante nell’equazione, spesso non è necessario risolverlo, a meno che l’oggetto non si trovi in una posizione in cui l’attrazione di gravità differisce.