Разбор формулы и теория
Потенциальная энергия — энергия взаимодействия, запасённая за счёт положения тела или его деформации. Для тела в поле тяжести она равна работе, которую совершит сила тяжести при падении тела на нулевой уровень: Ep = m·g·h. Важная тонкость: потенциальная энергия зависит от выбора нулевого уровня, и её значение может быть отрицательным — например, для тела в подвале, если ноль выбран на первом этаже. Это не страшно, потому что физический смысл имеет только разность потенциальных энергий, а её выбор нуля не меняет. Второй школьный случай — упруго деформированная пружина: Ep = k·x²/2. Здесь деформация входит в квадрате, поэтому сжав пружину вдвое сильнее, вы запасёте вчетверо больше энергии. Формула следует из графика закона Гука: работа равна площади треугольника под прямой F = k·x. Обе формы потенциальной энергии свободно переходят в кинетическую: падающее тело разгоняется, распрямляющаяся пружина выстреливает грузом.