Βαρυτική δυναμική Ενέργεια

Πριν εξετάσουμε τι είναι η βαρυτική δυναμική ενέργεια, θα εξετάσουμε συνοπτικά τι είναι η δυναμική ενέργεια.
ψηφιακο βιβλιο
2.1 Διατήρηση της μηχανικής ενέργειας
Ένα ελατήριο που έχει παραμορφωθεί (π.χ. το συσπειρωμένο ελατήριο στο εσωτερικό ενός ρολογιού) αποθηκευμένη ενέργεια. Όταν το ελατήριο εκτείνεται, η ενέργεια αυτή μετατρέπεται σε έργο για την λειτουργία του μηχανισμού του ρολογιού. Η ενέργεια που οφείλεται στην παραμόρφωση του ελατηρίου, δηλαδή στην κατάσταση στην οποία βρίσκεται, ονομάζεται ελαστική δυναμική ενέργεια.

Παρόμοια, το τεντωμένο λάστιχο μιας σφεντόνας ή ενός τόξου έχει ελαστική δυναμική ενέργεια, λόγω της παραμόρφωσής του. Όταν λάστιχο αφεθεί ελεύθερο η αποθηκευμένη σε αυτό ενέργεια μετατρέπεται σε έργο.
Μια ποσότητα νερού που βρίσκεται σε κάποιο ύψος, έχει ενέργεια, διότι μπορεί, με κατάλληλη μηχανή (π.χ. ρόδα νερόμυλου), να παράγει έργο. Στην περίπτωση αυτή η ενέργεια οφείλεται στη θέση του νερού και ονομάζεται βαρυτική δυναμική ενέργεια.
Γενικά λοιπόν:
Η δυναμική βαρυτική ενέργεια ενός σώματος μάζας m, το οποίο βρίσκεται σε ομογενές βαρυτικό πεδίο (κοντά στην επιφάνεια της Γης), ονομάζεται η ενέργεια που έχει το σώμα λόγω της θέσης του και είναι ανάλογη του ύψους h από το επίπεδο αναφοράς, δηλαδή το επίπεδο εκείνο στο οποίο έχουμε θεωρήσει ότι η δυναμική ενέργεια είναι ίση με μηδέν.
Ισχύει:
$$U=m\cdot g\cdot h$$