Gravitationspotentialenergi (PE) är den energi som lagras i ett föremål på grund av dess position inom ett gravitationsfält. Det beror på objektets massa (m), tyngdaccelerationen (g) och den vertikala höjden eller höjden (h) där objektet befinner sig. Formeln för gravitationell potentiell energi är PE =mgh.
När en vagn rullar uppför en kulle ökar dess höjd (h) över en referensnivå. Denna ökning i höjd innebär att vagnen får gravitationell potentiell energi. När vagnen når toppen av kullen har den uppnått sin maximala höjd, och därmed är dess gravitationspotentialenergi som högst.
Vid denna tidpunkt är vagnens kinetiska energi, som är rörelseenergin, som lägst. Detta beror på att vagnen har saktat ner när den klättrat upp för kullen, och omvandlat en del av sin initiala kinetiska energi till gravitationell potentiell energi.
När vagnen väl börjar rulla nerför backen, minskar dess gravitationspotentialenergi när dess höjd minskar, medan dess kinetiska energi ökar. Denna omvandling av gravitationell potentiell energi till kinetisk energi får vagnen att accelerera.
Därför, på toppen av den första backen, har vagnen den högsta gravitationspotentialenergin innan den börjar sin nedstigning nedför backen.
