L’énergie potentielle est l’énergie qui est stockée dans un objet. Dans les bonnes conditions, cette énergie peut être libérée sous forme d’énergie cinétique ou d’énergie de mouvement. De nombreux types d’objets ont de l’énergie stockée sous forme d’énergie potentielle, notamment du carburant, de la nourriture et des sources. L’énergie potentielle d’un objet peut être calculée en utilisant la formule de l’énergie potentielle.
Il existe différents types d’énergie potentielle en fonction de la façon dont l’énergie est stockée. La nourriture et le carburant contiennent de l’énergie potentielle chimique, tandis que les bandes élastiques étirées ont une énergie potentielle élastique. La formule de l’énergie potentielle utilisée dépend du type d’énergie stockée. Dans cet article, la formule qui est discutée est pour l’énergie potentielle gravitationnelle. L’énergie potentielle gravitationnelle est l’énergie potentielle d’un objet due à la hauteur de l’objet au-dessus d’un point de référence, qui est généralement la surface de la Terre.
Pour calculer l’énergie potentielle d’un objet, la formule de l’énergie potentielle (PE) est PE = mgh, où m représente la masse de l’objet en kilogrammes (kg), g est l’intensité du champ gravitationnel et h est la hauteur de l’objet en mètres (m). Rarement un objet est élevé assez haut pour modifier le champ gravitationnel, donc 9.8 m/s2 (mètres par seconde au carré) est presque toujours utilisé dans la formule de l’énergie potentielle. Dans certains cas, GPE est utilisé au lieu de PE pour montrer que l’énergie potentielle gravitationnelle est calculée.
Par exemple, un poids de 25 kg est soulevé à 5 m du sol. Par rapport au moment où il reposait sur le sol, le changement d’énergie potentielle peut être calculé en substituant les nombres dans l’équation comme suit : PE = mgh = 25 x 9.8 x 5 = 1225 joules (J). Les joules sont les unités utilisées pour mesurer l’énergie et portent le nom d’un scientifique nommé James Joule. Au milieu des années 1800, Joule a effectué un grand nombre d’expériences pour prouver que la chaleur et l’énergie étaient vraiment la même chose.
À partir de l’exemple précédent, il a été déterminé que le poids a 1225 J d’énergie stockée, ou énergie potentielle. Cela signifie que si le poids était relâché, cette énergie stockée serait convertie en énergie cinétique lorsqu’elle tomberait vers le sol. L’énergie est conservée – elle n’est ni créée ni perdue. En conséquence, juste avant que le poids ne touche le sol, son énergie cinétique serait la même que son énergie potentielle, soit 1225 J.