La energía gravitacional es la energía potencial que posee un objeto debido a su posición elevada en comparación con una posición inferior. En otras palabras, es la energía asociada a la gravedad o a la fuerza gravitatoria. Por ejemplo, un bolígrafo que se sostiene por encima de una mesa tiene un potencial gravitatorio más alto que un bolígrafo sentado en la mesa. La energía potencial gravitatoria es la energía mecánica menos la energía cinética. Tiene una cantidad escalar medida en julios (J).

Un objeto obtiene energía potencial gravitatoria cuando se mueve cuesta arriba. La energía consumida al subir la colina se convierte en energía potencial gravitatoria. Cuando el objeto vuelve a bajar, la energía potencial gravitatoria se convierte de nuevo en energía cinética (movimiento). Por eso, subir una colina en bicicleta es muy duro, pero cuando bajes, no necesitarás pedalear en absoluto: te impulsa la energía potencial gravitatoria que has almacenado al subir la colina. Otra forma en la que la energía potencial gravitacional nos ayuda es manteniendo la tierra y los otros planetas en órbita en nuestro sistema solar alrededor del Sol.

Fórmula y ejemplo

La fórmula matemática de la energía potencial gravitatoria:

Energía potencial gravitatoria =

Donde:

• m es la masa del objeto ,
• g es la aceleración gravitatoria del objeto , y
• h es la altura sobre un punto elegido.

La mayoría de los científicos y estudiantes utilizan estas unidades de medida:

• El valor m está en kilogramos.
• El valor h está en metros.
• El valor g es una constante física con el valor de 9,81 metros por segundo al cuadrado. Se conoce como la constante gravitatoria.
• El valor de la energía potencial gravitatoria que se calcula utilizando los valores en las unidades anteriores se denomina Joule (J).

Por ejemplo, un objeto con una masa de 1,5 kilogramos que se encuentra a 2,5 metros del suelo tendría un valor de energía potencial gravitatoria de:

joules.