A gravitációs energia az a potenciális energia, amelyet egy tárgy azért birtokol, mert magas helyzetben van egy alacsonyabb helyzethez képest. Más szóval ez a gravitációval vagy gravitációs erővel kapcsolatos energia. Például egy asztal fölött tartott tollnak nagyobb gravitációs potenciálja van, mint az asztalon ülő tollnak. A gravitációs potenciális energia a mechanikai energia mínusz a mozgási energia. Joule-ban (J) mért skalármennyiség.

Egy tárgy gravitációs potenciális energiát kap, amikor felfelé halad. A hegyre való felfelé haladás során elhasznált energia gravitációs potenciális energiává alakul át. Amikor a tárgy ismét lefelé jön, a gravitációs potenciális energia visszaalakul mozgási energiává (mozgás). Ezért van az, hogy egy meredek dombon felfelé biciklizni nagyon nehéz, de amikor visszafelé jössz, egyáltalán nem kell pedáloznod – a gravitációs potenciális energia hajt, amelyet a dombra való feljutáskor tároltál. A gravitációs potenciális energia egy másik módja annak, hogy a Földet és a többi bolygót Naprendszerünkben a Nap körüli pályán tartja.

Formula és példa

A gravitációs potenciális energia matematikai képlete:

Gravitációs potenciális energia =

Ahol:

• m a tárgy tömege ,
• g a tárgy gravitációs gyorsulása , és
• h a magasság egy kiválasztott pont felett.

A legtöbb tudós és diák ezeket a mértékegységeket használja:

• A m értéke kilogrammban van megadva.
• A h értéke méterben van megadva.
• A g egy fizikai állandó, amelynek értéke 9,81 méter másodpercenként a négyzetben. Ezt nevezzük gravitációs állandónak.
• A gravitációs potenciális energia értékét, amelyet a fenti mértékegységekben megadott értékek alapján számolunk ki, joule-nak (J) nevezzük.

Egy 1,5 kilogramm tömegű, 2,5 méter magasan lévő tárgy gravitációs potenciális energiája például:

joule.