Потенциальная энергия в поле тяжести

Если тело перемещается вблизи поверхности Земли, то на него действует постоянная по величине и направлению сила тяжести Работа этой силы зависит только от вертикального перемещения тела.

Рис. 1. Работа силы тяжести

Эта работа равна изменению некоторой физической величины mgh, взятому с противоположным знаком. Эту физическую величину называют потенциальной энергией тела в поле силы тяжести.

Потенциальная энергия тела в поле силы тяжести

Ep = mgh.

Она равна работе, которую совершает сила тяжести при опускании тела на нулевой уровень.

Работа силы тяжести равна изменению потенциальной энергии тела, взятому с противоположным знаком

A = —(Ep2 — Ep1). 

Потенциальная энергия Ep зависит от выбора нулевого уровня, т. е. от выбора начала координат оси OY. Физический смысл имеет не сама потенциальная энергия, а ее изменение ΔEp = Ep2Ep1 при перемещении тела из одного положения в другое. Это изменение не зависит от выбора нулевого уровня.