L'énergie potentielle de pesanteur d'un solide au voisinage de la Terre est une grandeur associée à la position de ce solide par rapport à la Terre. En autres mots, l'énergie potentielle augmente lorsque l'altitude à laquelle se trouve le solide augmente (avec un axe z vers le haut).
Formule
Au voisinage de la Terre, l'énergie potentielle de pesanteur (en Joules J)d'un solide de masse m situé à une altitude z s'exprime ainsi :
, avec m en kg, g, l'intensité du champ de pesanteur terrestre, en N/kg ou en m/s², et z en mètres.
L'énergie potentielle de pesanteur est définie à une constante additive près : sa formule est en fait .
k est une référence pour l'énergie potentielle de pesanteur, c'est-à-dire une altitude à laquelle on considère que l'énergie potentielle de pesanteur est nulle. On choisit généralement k = 0, d'où la formule .
Unités
L'énergie potentielle de pesanteur a pour unité le joule (J).
La masse a pour unité le kilogramme (kg).
La constante de gravitation a pour unité le newton par kilogramme ou le mètre par seconde carrée (N.kg⁻¹ ou m.s-²).
L'altitude a pour unité le mètre (m).
Variation de l'énergie potentielle de pesanteur
Lors du déplacement d'un solide de masse m d'un point A à un point B, on a :
.
Le travail du poids est l'opposé du travail de la force fournie par l'opérateur : .
