La formule de base de l’énergie potentielle, PE = mgh, est la plus couramment utilisée de manière simple. Afin de calculer l’énergie potentielle d’un objet (PE), multipliez la masse de l’objet en kilogrammes (m) par la constante gravitationnelle de la Terre (g) et la hauteur de l’objet depuis le sol en mètres (h). La formule peut également être manipulée pour calculer la valeur d’une variable manquante ; la masse, par exemple, peut être calculée en divisant l’énergie potentielle de l’objet par la constante gravitationnelle et sa hauteur, ou g = PE/gh. Étant donné que l’énergie potentielle d’un objet est égale à son énergie cinétique dans le vide, la formule de l’énergie potentielle peut également être utilisée pour déterminer son énergie cinétique. Les mêmes applications peuvent être utilisées pour des types plus complexes de formules d’énergie potentielle, telles que l’énergie potentielle électrostatique ou nucléaire.
La plupart des gens utilisent l’itération de base de la formule de l’énergie potentielle pour déterminer la quantité de travail qui serait générée par un objet s’il tombait d’une hauteur fixe. Cela permet aux individus de déterminer l’énergie générée par un objet s’il expérimentait la forme de mouvement la plus simple, ce qui en fait l’une des approximations les plus précises des capacités énergétiques de l’objet sans la force supplémentaire d’une action de propulsion. La convention de la formule consistant à utiliser l’attraction gravitationnelle de la Terre, mesurée à 9.8 mètres par seconde au carré (m/s2), repose sur l’hypothèse que les actions les plus pertinentes auraient lieu dans le champ gravitationnel de la planète. Certains scientifiques préfèrent être clairs sur cette distinction, se référant à la formule couramment utilisée comme formule de l’énergie potentielle gravitationnelle.
Les individus peuvent utiliser la formule de l’énergie potentielle pour déterminer l’énergie potentielle d’un objet à partir d’une hauteur fixe, ou pour calculer le changement de son énergie potentielle si l’objet est transféré à une autre hauteur. Cela se fait en modifiant la formule de PE = mgh à PE = mg(h1-h2), dans laquelle h1 est la plus grande hauteur et h2 est la plus petite. Le changement d’énergie potentielle peut avoir un impact sur plusieurs considérations dans des domaines variés, tels que l’ingénierie et la conception mécanique.
La manipulation de la formule peut aider les individus à identifier les variables manquantes. Si la hauteur de l’objet dans le système est inconnue, la formule peut être modifiée en h = PE/mg, dans laquelle la hauteur est égale à l’énergie potentielle divisée par la masse de l’objet et la constante gravitationnelle. Étant donné que g porte une valeur constante dans l’équation, il n’est souvent pas nécessaire de la résoudre, à moins que l’objet ne se trouve à un endroit où l’attraction de la gravité diffère.