Secondo Sir Isaac Newton, la forza di un'entità è uguale alla sua massa, moltiplicata per l'accelerazione. Questo principio di base è ciò che viene utilizzato per calcolare la forza di carico, che è la forza che si oppone a quell'entità. Ogni volta che si lavora, come sollevare un tazza di caffè da un tavolo o spingendo una palla su per una collina, l'energia viene trasferita dall'entità all'oggetto, provocando l'effetto desiderato. La massa dell'oggetto è la resistenza su cui si agisce, la sua forza di carico.
Raccogli qualcosa, davvero, qualsiasi cosa. Ha una massa che rimane costante ovunque tu vada (anche nel vuoto dello spazio). La verità è che ogni cosa ha una massa, e un oggetto fermo ha un'accelerazione di zero metri/secondo.
Applica la formula di Sir Isaac Newton: forza = massa x accelerazione. Poiché ora conosciamo l'accelerazione (0) e la massa (1), la forza di un oggetto fermo ha una forza di 0 newton. Tuttavia, ha ancora energia potenziale.
Moltiplica la massa dell'oggetto per l'accelerazione gravitazionale della terra (9,8 m/sec2) e l'altezza in metri. Questa equazione è l'energia potenziale dell'oggetto a riposo. L'energia potenziale è misurata in joule; questa è la forza di carico.
Immagina una scatola sul pavimento, di cui non si conosce il peso. Misurare la massa della scatola su una bilancia e dire che pesa 5 chilogrammi. Poiché la scatola è stazionaria, non ha accelerazione e quindi nessuna forza di carico. Una volta che la scatola viene sollevata da terra a qualsiasi distanza, ora ha energia potenziale oltre alla sua massa. Se la scatola viene sollevata ad un'altezza di 1 metro, applichiamo la formula: 5 (massa) x 9,8 (accelerazione gravitazionale della terra) x 1 (altezza) = 49 joule di energia. Ciò significa che sono necessari 49 joule di energia per sollevare la scatola a un'altezza di 1 metro e la forza con cui la scatola sta spingendo verso il basso su di te è uguale e contraria (49 joule).