العلاقة بين الطاقة الكامنة وارتفاع الجسم علاقة طردية. بمعنى أن الطاقة الكامنة للجسم تزداد كلما زاد ارتفاعه عن نقطة مرجعية معينة، مثل سطح الأرض.
تُحسب الطاقة الكامنة للجاذبية للجسم على ارتفاع h عن نقطة مرجعية بالقانون التالي:
PE = mgh
حيث:
- PE هي الطاقة الكامنة للجاذبية للجسم (بالجول)
- m هي كتلة الجسم (بالكيلوجرام)
- g هي تسارع الجاذبية (9.8 م/ث^2)
- h هو ارتفاع الجسم (بالمتر)
من هذا القانون، نرى أن الطاقة الكامنة للجاذبية للجسم تتناسب طردياً مع كتلة الجسم وارتفاعه. أي أن الطاقة الكامنة للجسم تزداد كلما زادت كتلته أو ارتفاعه.
على سبيل المثال، إذا كان لدينا كرة كتلتها 1 كجم ورفعناها إلى ارتفاع 1 متر عن سطح الأرض، فإن طاقتها الكامنة للجاذبية ستكون 9.8 جول. أما إذا رفعناها إلى ارتفاع 2 متر، فإن طاقتها الكامنة للجاذبية ستكون 19.6 جول.
يمكننا أيضًا فهم العلاقة بين الطاقة الكامنة وارتفاع الجسم من خلال التفكير في عمل الجاذبية. عندما نرفع جسمًا إلى ارتفاع أعلى، فإننا نقوم ببذل عمل ضد الجاذبية. هذا العمل يتحول إلى طاقة كامنة في الجسم.
عندما نترك الجسم يسقط، فإن طاقته الكامنة للجاذبية تتحول إلى طاقة حركية. أي أن الجسم يكتسب سرعة أكبر كلما زاد ارتفاعه.
وهكذا، فإن العلاقة بين الطاقة الكامنة وارتفاع الجسم هي علاقة طردية مهمة في الفيزياء.