Comment calculer une énergie potentielle ?

Réponse publiée sur Quora

Le plus important est de définir le niveau d’énergie de référence, sout les conditions où votre système aura une énergie nulle.

Dans le cas simple d’une masse dans le champ de gravité, ce sera quand la masse sera immobile au niveau du sol

Ensuite, l’énergie potentielle du système dans un autre état est exactement égale à celle qu’il est nécessaire de dépenser pour mettre le système dans cet état depuis l’état de référence.

Par exemple pour placer la masse m à une hauteur h depuis le sol, vous allez devoir lui apporter une énergie e=m.g.h Cette énergie est l’énergie potentielle du système “masse au dessus du sol dans le champ de gravité”. (pas de la masse seule !)

Notez que l’énergie potentielle du système “masse au fond d’un puits de profondeur p” est e=-m.g.p, donc négative, parce que le système fournit de l énergie pour se mettre dans cet état depuis le niveau de référence.

Ceci pour insister sur l’importance de bien définir le niveau d’energie nulle. C’est purement conventionnel. Même posé au sol, votre caillou a une énergie cinétique gigantesque si vous considérez qu’il orbite autour du soleil. Ou une énergie thermique s’il est chaud. Ou chimique si c’est de la dynamite, etc.

Rappelez vous toujours de ça : l’énergie est une valeur qui reste constante lors des transformations d’un système, par rapport à une référence arbitraire.