Définition de l'énergie potentielle de pesanteur

Une énergie liée à l'altitude

Un objet situé en hauteur possède une forme d'énergie liée à sa position dans le champ de pesanteur : c'est l'énergie potentielle de pesanteur, notée Epp. Elle traduit le travail que pourrait fournir le poids de l'objet si celui-ci redescendait jusqu'à un niveau de référence.

La formule

Epp = m * g * h

• m : masse de l'objet (en kg)
• g : intensité de pesanteur (environ 9.8 N/kg sur Terre, souvent arrondie à 10 N/kg)
• h : altitude par rapport à une référence choisie (en m)
• Epp : énergie potentielle de pesanteur (en joules, J)

Le choix de la référence

Epp dépend d'un niveau de référence (h = 0) que l'on choisit librement : le sol, le rez-de-chaussée, une table... Seule la variation d'Epp entre deux positions a un sens physique absolu ; la valeur d'Epp seule dépend du choix arbitraire de cette référence.

Exemple

Un livre de masse m = 0.5 kg posé sur une étagère à h = 1.5 m au-dessus du sol :

Epp = 0.5 * 10 * 1.5 = 7.5 J

Piège classique

Ne pas confondre h, l'altitude par rapport à la référence, avec la distance totale parcourue par l'objet. Si l'objet se déplace horizontalement, h ne change pas et Epp reste constante, même si l'objet a parcouru une longue distance.