Se l’energia cinetica posseduta da un corpo dipende dalla velocità con cui si sta spostando, possiamo affermare che un corpo fermo non possiede energia cinetica. Questo non significa però che sia del tutto privo di energia.
Infatti, se un corpo è posto a una certa altezza possiede una forma diversa di energia,
chiamata energia potenziale gravitazionale, o di posizione, dovuta alla sua posizione,
alla sua massa e all’attrazione gravitazionale.
Un corpo posto a una certa altezza, infatti, se lasciato cadere acquista velocità, quindi energia cinetica, e diventa così in grado di compiere un lavoro. Questa energia è detta potenziale, proprio perché si tratta di qualcosa che è possibile che si manifesti, ma che non si è ancora realizzato, ed è detta gravitazionale perché è causata dalla forza di gravità.
L’energia potenziale gravitazionale è direttamente proporzionale all’altezza alla quale un corpo si trova ed è direttamente proporzionale anche alla massa del corpo.
Energia potenziale gravitazionale
La formula ci dice che se un corpo sospeso viene lasciato cadere acquista tanta più energia quanto maggiori sono la sua massa e l’altezza da cui cade: una boccia di massa doppia a quella di un’altra, a parità di altezza, ha energia potenziale gravitazionale doppia, mentre a parità di massa, una stessa boccia posta a un’altezza doppia ha energia potenziale gravitazionale doppia.
Esiste un altro tipo di energia potenziale, chiamata energia potenziale elastica, che
è l’energia posseduta da un corpo elastico che viene deformato da forze esterne.
Tendendo un arco (8), per esempio, si esercita una forza che lo deforma e lo carica di un’energia che si manifesta solo quando viene lasciato libero di riprendere la sua forma: l’energia elastica accumulata si trasforma allora nell’energia cinetica impressa alla freccia.