Cet article fait partie du DOSSIER consacré à la force.
Énergie d'un système due à la position d'une partie du système par rapport à l'autre.

Généralités

L'énergie potentielle est une notion fondamentale en physique, en particulier en dynamique (mécanique).

Comme toute énergie, l'énergie potentielle s'exprime en joules (J).

Énergie potentielle et travail

Le travail dépend en général du chemin suivi pour aller d'un point M₁ à un point M₂. Lorsqu'il ne dépend pas du chemin suivi, mais seulement des positions initiale et finale M₁ et M₂, on peut associer à une force agissant sur le système une fonction U(M), appelée énergie potentielle, dépendant de la position du point M et telle que le travail entre M₁ et M₂ soit égal à la variation de U :

W(M₁ → M₂) = U(M₁) − U(M₂).

À chaque type d'interaction correspond une énergie potentielle particulière : électrostatique, de gravitation, élastique, etc.

Loi de conservation de l'énergie

Conservation de l'énergie mécanique

L'énergie potentielle intervient également dans la loi de conservation de l'énergie. En effet, pour un système isolé, sans interaction avec d'autres systèmes, la somme de l'énergie potentielle et de l'énergie cinétique (c'est-à-dire l'énergie mécanique) est constante au cours du temps. Au cours du mouvement, l'énergie potentielle peut se transformer en énergie cinétique et vice versa sans que leur somme ne change (exemple : pendule oscillant, sans frottements).