Potansiyel enerji, bir cismin konumu veya durumu nedeniyle sahip olduğu enerjidir. Yani, cisim hareket etmese bile, bulunduğu yerden veya sahip olduğu özelliklerden dolayı enerji depolayabilir. Bu enerji, uygun koşullar oluştuğunda kinetik enerjiye (hareket enerjisine) dönüşebilir.
Yerçekimi potansiyel enerjisi, bir cismin yerden yüksekliği nedeniyle sahip olduğu enerjidir. Cisim ne kadar yüksekteyse, yerçekimi potansiyel enerjisi de o kadar fazladır. Çünkü cismi o yüksekliğe çıkarmak için bir iş yapılmıştır ve bu iş, cisimde enerji olarak depolanmıştır.
Yerçekimi potansiyel enerjisi (U) aşağıdaki formülle hesaplanır:
$U = m \cdot g \cdot h$
Örnek: Kütlesi 2 kg olan bir kitap, yerden 1.5 metre yükseklikteki bir rafta duruyor. Kitabın yerçekimi potansiyel enerjisini hesaplayalım:
$U = 2 \cdot 9.8 \cdot 1.5 = 29.4$ Joule
Yani kitabın 29.4 Joule yerçekimi potansiyel enerjisi vardır.
Esneklik potansiyel enerjisi, esnek bir cismin (yay gibi) sıkıştırılması veya gerilmesi sonucu depoladığı enerjidir. Yay ne kadar çok sıkıştırılır veya gerilirse, depolanan esneklik potansiyel enerjisi de o kadar fazla olur.
Esneklik potansiyel enerjisi (U) aşağıdaki formülle hesaplanır:
$U = \frac{1}{2} \cdot k \cdot x^2$
Örnek: Yay sabiti 100 N/m olan bir yay, denge konumundan 0.2 metre sıkıştırılıyor. Yayın esneklik potansiyel enerjisini hesaplayalım:
$U = \frac{1}{2} \cdot 100 \cdot (0.2)^2 = 2$ Joule
Yani yayın 2 Joule esneklik potansiyel enerjisi vardır.
