Calculer et comparer des énergies potentielles de pesanteur

Méthode de calcul

Pour calculer Epp, il suffit d'appliquer Epp = m * g * h, à condition d'utiliser des unités du système international : kg pour la masse, m pour l'altitude, N/kg pour g. Le résultat est alors directement exprimé en joules.

Exemple chiffré avec tableau

Comparons l'énergie potentielle de pesanteur de plusieurs objets, la référence étant le sol (g = 10 N/kg) :

Objet	Masse (kg)	Hauteur (m)	Epp (J)
Balle	0.2	2	4
Sac à dos	8	1.2	96
Skieur	70	50	35000

On voit que Epp augmente proportionnellement à la masse et à la hauteur : doubler l'une ou l'autre double Epp.

Attention aux unités

Si la masse est donnée en grammes ou la hauteur en centimètres, il faut convertir avant de calculer : m en kg (diviser par 1000), h en m (diviser par 100). Oublier cette conversion est l'erreur la plus fréquente.

Cas particulier : h = 0 ou h négatif

Si l'objet est au niveau de la référence, Epp = 0. Si l'objet est en dessous de la référence (par exemple au fond d'un puits, référence au sol), h est négatif et Epp est négative : cela reste physiquement cohérent, car seule la variation d'énergie compte réellement.