중력에 의한 위치 에너지
무거운 물체를 들어 올리는 일을 하면 물체의 중력에 의한 위치 에너지가 증가합니다.
질량 m인 물체를 높이 h 만큼 들어 올릴 때 한 일의 양은 다음과 같이 얻을 수 있습니다. (중력에 의한 위치 에너지)
중력에 의한 위치 에너지 Ep(J) = 9.8 × m × h
m: 물체의 질량 (kg)
h: 높이 (m)
위치 에너지가 클수록 물체는 더 많은 일을 할 수 있습니다.
수레를 높은 곳에서 내려오게 하여 나무 도막을 움직이게하는 과정을 생각해 봅시다. 수레의 높이를 2배, 3배로 하면 나무 도막이 2배, 3배로 멀리 이동합니다. 즉 물체가 가지는 위치 에너지는 물체의 질량에 비례하는 것을 알 수 있습니다. 그런데, 수레를 수평 방향으로 멀리 가져가도 나무 도막이 이동하는 거리에는 변화가 없습니다. 즉, 물체가 가지는 위치 에너지는 수직 방향의 높이에만 관계됩니다.
또한 수레의 질량을 2배, 3배로 하면 나무 도막은 2배, 3배로 멀리 이동합니다. 즉, 물체가 가지는 위치 에너지는 질량에도 비례합니다.