Die grundlegende Formel für die potentielle Energie, PE = mgh, wird am häufigsten auf einfache Weise verwendet. Um die potentielle Energie eines Objekts (PE) zu berechnen, multiplizieren Sie die Masse des Objekts in Kilogramm (m) mit der Gravitationskonstante der Erde (g) und der Höhe des Objekts vom Boden in Metern (h). Die Formel kann auch manipuliert werden, um den Wert einer fehlenden Variablen zu berechnen; Masse kann zum Beispiel berechnet werden, indem die potentielle Energie des Objekts durch die Gravitationskonstante und seine Höhe geteilt wird, oder g = PE/gh. Da die potentielle Energie eines Objekts gleich seiner kinetischen Energie im Vakuum ist, kann die potentielle Energieformel auch verwendet werden, um seine kinetische Energie zu bestimmen. Dieselben Anwendungen können für kompliziertere Arten von potentiellen Energieformeln verwendet werden, wie beispielsweise elektrostatische oder nukleare potentielle Energie.
Die meisten Leute verwenden die grundlegende Iteration der Formel für die potentielle Energie, um zu bestimmen, wie viel Arbeit von einem Objekt erzeugt würde, wenn es aus einer festen Höhe fallen würde. Dies ermöglicht es Einzelpersonen, die von einem Objekt erzeugte Energie zu bestimmen, wenn es die einfachste Form der Bewegung erfahren würde, was es zu einer der genaueren Annäherungen der Energiefähigkeiten des Objekts macht, ohne die zusätzliche Kraft einer Antriebsbewegung. Die Konvention der Formel, die Anziehungskraft der Erde zu verwenden, gemessen mit 9.8 Metern pro Quadratsekunde (m/s2), basiert auf der Annahme, dass die meisten relevanten Aktionen innerhalb des Gravitationsfeldes des Planeten stattfinden würden. Einige Wissenschaftler ziehen es vor, diese Unterscheidung klar zu machen und beziehen sich auf die häufig verwendete Formel als die Formel für die potentielle Gravitationsenergie.
Einzelpersonen können die potentielle Energieformel verwenden, um die potentielle Energie eines Objekts aus einer festen Höhe zu bestimmen oder die Änderung seiner potentiellen Energie zu berechnen, wenn das Objekt in eine andere Höhe versetzt wird. Dies geschieht durch Änderung der Formel von PE = mgh in PE = mg(h1-h2), wobei h1 die größere und h2 die kleinere Höhe ist. Die Änderung der potentiellen Energie kann verschiedene Aspekte in verschiedenen Bereichen beeinflussen, wie z. B. Ingenieurwesen und mechanische Konstruktion.
Die Manipulation der Formel kann Einzelpersonen helfen, fehlende Variablen zu identifizieren. Wenn die Höhe des Objekts innerhalb des Systems unbekannt ist, kann die Formel in h = PE/mg geändert werden, wobei die Höhe gleich der potentiellen Energie dividiert durch die Masse des Objekts und die Gravitationskonstante ist. Da g in der Gleichung einen konstanten Wert hat, ist es oft nicht notwendig, danach zu lösen, es sei denn, das Objekt befindet sich an einem Ort, an dem die Schwerkraft unterschiedlich ist.