§ 85. ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ЭНЕРГИЯ ТЕЛА, НАХОДЯЩЕГОСЯ ПОД ДЕЙСТВИЕМ СИЛЫ ТЯЖЕСТИ
Мы уже знаем, что тело, находящееся на некоторой высоте над Землей, обладает потенциальной энергией.
Примем поверхность Земли за нулевой уровень, от которого будем отсчитывать высоту тела. Для того чтобы найти потенциальную энергию тела на высоте 
над Землей, нужно вычислить работу, которая была бы совершена телом при его падении на Землю.
В § 77 было показано, что работа А, которую совершит сила тяжести при перемещении тела с высоты 
на поверхность Земли, равна:
где 
— масса тела.
Следовательно, потенциальная энергия тела на высоте 
равна:
Можно было бы принять, что потенциальная энергия тела равна нулю на высоте 
над поверхностью Земли. Тогда на высоте 
над поверхностью Земли тело обладало бы потенциальной энергией, равней
В этом случае на самой поверхности Земли 
потенциальная энергия была бы равна
т. е. имела бы отрицательное значение.
Если нулевой уровень выбран так, что он находится ниже тела, то энергия тела положительна. Потенциальная же энергия тела, расположенного ниже нулевого уровня, отрицательна.
При перемещении тела с высоты 
до высоты 
сила тяжести совершает работу
где 
— значения потенциальной энергии тела соответственно на высотах 
Мы снова видим, что совершенная работа равна изменению потенциальной энергии тела (системы тело — Земля), взятому с противоположным знаком.
Упражнение 56
1. Чему равна потенциальная энергия тела, поднятого на высоту А?
7. Что происходит с потенциальной энергией тела при его движении вверх?
3. Груз массой 2,5 кг падает с высоты 10 м. Чему равна его потенциальная энергия через I сек после начала падения (начальная скорость груза равна нулю)?
4. Тело массой 5 кг падает с десятого этажа высотного здания. На сколько изменится его потенциальная энергия на пути от десятого этажа до пятого и от пятого до поверхности земли, если все этажи разделены одним и тем же расстоянием в 3,5 м?
5. Два тела одинаковой массы расположены на одинаковой высоте. Одно из тел находится в воде, другое — в воздухе. Сравните их потенциальные энергии.
