L'energia potenziale di un oggetto dovuta alla sua posizione in un campo gravitazionale è direttamente proporzionale alla sua altezza sopra un livello di riferimento. Questa relazione può essere espressa dalla formula:

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PE =mgh

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Dove:

- PE è l'energia potenziale in joule (J)

- m è la massa dell'oggetto in chilogrammi (kg)

- g è l'accelerazione dovuta alla gravità (circa 9,8 m/s²)

- h è l'altezza dell'oggetto sopra il livello di riferimento in metri (m)

All’aumentare dell’altezza (h) di un oggetto aumenta anche la sua energia potenziale. Questo perché l'oggetto deve fare più lavoro contro la forza di gravità per raggiungere una posizione più alta. Al contrario, al diminuire dell’altezza di un oggetto, la sua energia potenziale diminuisce.

Il livello di riferimento per la misura dell'energia potenziale può essere scelto arbitrariamente, ma spesso conviene scegliere il suolo o il punto più basso del sistema in esame.