Energi Potensial

W_ext = F_ext d cos 0⁰ = mgh = mg(y₂ ├ö├ç├┤ y₁)

Gravitasi juga bekerja pada benda sewaktu bergerak dari y₁ ke y₂ dan melakukan usaha sebesar:

W_G = F_G d cos Ôò¼┬® = mgh cos 180⁰ = -mgh = -mg(y₂ ├ö├ç├┤ y₁)

            Jadi kemudian benda dilepaskan dari keadaan diam, maka benda akan jatuh bebas dibawah pengaruh gravitasi dan benda itu akan memiliki kecepatan setelah jatuh dengan ketinggian h sebesar:

v² = v₀² + 2gh = 2gh

Benda akan mempunyai energi kinetik Ôö¼┬ó mv² = Ôö¼┬ó m (2gh) = mgh, dan jika benda mengenai sebuah tiang pancang maka benda itu bias melakukan usaha pada tiang itu sebesar mgh (teorema usaha-energi). Oleh karena itu, dengan menaikkan sebuah benda dengan massa m sampai ketinggian h membutuhkan sejumlah usaha yang sama dengan mgh. Maka energi potensial sebuah benda dapat didefinisikan dalam persamaan:

E_p = mgh

Dimana:     E_p = energi potensial benda (J)

                     m = massa benda (kg)

                     g = percepatan gravitasi (m/s²)

                     h = tinggi benda (m)

Semakin tinggi suatu benda di atas tanah, maka semakin besar energi potensial yang dimilikinya.

W_ext = mgy₂ ├ö├ç├┤ mgy₁ = E_p2 ├ö├ç├┤ E_p1 = E_p

Dengan demikian usaha yang dilakukan oleh gaya eksternal untuk menggerakkan massa m dari titik 1 ke titik 2 (tanpa perepatan) sama dengan perubhan energi potensial benda antar titik 1 dan titik 2. Selain itu E_p dalam hubungannya dengan usaha yang dilakukan gravitasi dapat ditulis dalam persamaan:

W_G = -mgh = -mg(y₂ ├ö├ç├┤ y₁)

Artinya usaha yang dilakukan ke titik oleh gravitasi sementara massa m bergerak dari titik1 ke titik 2 sama dengan negatif dari perbedaan energi potensial antara titik 1 dan titik 2.