Energi potensial adalah energi yang tersimpan dalam suatu benda. Dalam kondisi yang tepat, energi ini dapat dilepaskan sebagai energi kinetik, atau energi gerakan. Banyak jenis benda yang berbeda memiliki energi yang tersimpan sebagai energi potensial, termasuk bahan bakar, makanan, dan mata air. Energi potensial suatu benda dapat dihitung dengan menggunakan rumus energi potensial.
Ada berbagai jenis energi potensial berdasarkan bagaimana energi disimpan. Makanan dan bahan bakar mengandung energi potensial kimia, sedangkan pita elastis yang diregangkan memiliki energi potensial elastis. Rumus energi potensial yang digunakan tergantung pada jenis energi yang disimpan. Pada artikel ini, rumus yang dibahas adalah untuk energi potensial gravitasi. Energi potensial gravitasi adalah energi potensial suatu benda karena ketinggian benda di atas beberapa titik acuan, yang biasanya permukaan bumi.
Untuk menghitung energi potensial suatu benda, rumus energi potensial (PE) adalah PE = mgh, dimana m adalah massa benda dalam kilogram (kg), g adalah kuat medan gravitasi dan h adalah tinggi benda dalam meter (m). Jarang ada benda yang diangkat cukup tinggi untuk mengubah medan gravitasi, jadi 9.8 m/s2 (meter per detik kuadrat) hampir selalu digunakan dalam rumus energi potensial. Dalam beberapa kasus, GPE digunakan sebagai pengganti PE untuk menunjukkan bahwa energi potensial gravitasi sedang dihitung.
Misalnya, sebuah beban 25 kg diangkat 5 m di atas tanah. Dibandingkan saat diam di tanah, perubahan energi potensial dapat dihitung dengan mensubstitusikan bilangan ke dalam persamaan sebagai berikut: PE = mgh = 25 x 9.8 x 5 = 1225 joule (J). Joule adalah satuan yang digunakan untuk mengukur energi dan dinamai menurut nama seorang ilmuwan bernama James Joule. Pada pertengahan 1800-an, Joule melakukan sejumlah besar eksperimen untuk membuktikan bahwa panas dan energi adalah hal yang benar-benar sama.
Dari contoh sebelumnya, ditentukan bahwa berat memiliki 1225 J energi yang tersimpan, atau energi potensial. Artinya, jika berat dilepaskan, energi yang tersimpan ini akan diubah menjadi energi kinetik saat jatuh ke tanah. Energi dilestarikan – tidak diciptakan atau hilang. Akibatnya, sesaat sebelum berat menyentuh tanah, energi kinetiknya akan sama dengan energi potensialnya, atau 1225 J.