Według Sir Isaaca Newtona siła istoty równa się jego masie pomnożonej przez przyspieszenie. Ta podstawowa zasada jest używana do obliczania siły obciążenia, która jest siłą przeciwstawiającą się temu elementowi. Za każdym razem, gdy ktoś wykonuje pracę, na przykład podnoszenie kubek kawy ze stołu lub popychając piłkę pod górę, energia jest przekazywana z istoty na przedmiot, powodując pożądany efekt. Masa obiektu to opór, na który działa – siła obciążenia.
Podnieś coś — naprawdę, cokolwiek. Ma masę, która pozostaje stała bez względu na to, dokąd się wybierasz (nawet w próżni kosmicznej). Prawda jest taka, że wszystko ma masę, a obiekt w spoczynku ma przyspieszenie zero metrów na sekundę.
Zastosuj wzór Sir Isaaca Newtona: siła = masa x przyspieszenie. Ponieważ znamy teraz przyspieszenie (0) i masę (1), siła ciała w spoczynku ma siłę 0 niutonów. Jednak nadal ma energię potencjalną.
Pomnóż masę obiektu przez przyspieszenie grawitacyjne ziemi (9,8 m/s2) i wysokość w metrach. To równanie jest energią potencjalną obiektu w spoczynku. Energia potencjalna jest mierzona w dżulach; to jest siła obciążenia.
Wyobraź sobie pudełko na podłodze, którego waga jest nieznana. Zmierz masę pudełka na wadze i powiedz, że waży 5 kilogramów. Ponieważ skrzynia jest nieruchoma, nie ma przyspieszenia, a tym samym siły obciążenia. Gdy pudło zostanie podniesione z ziemi na dowolną odległość, oprócz swojej masy ma teraz energię potencjalną. Jeśli pudło zostanie podniesione na wysokość 1 metra, stosujemy wzór: 5 (masa) x 9,8 (grawitacyjne przyspieszenie ziemi) x 1 (wysokość) = 49 dżuli energii. Oznacza to, że do podniesienia pudełka na wysokość 1 metra potrzeba 49 dżuli energii, a siła, z jaką pudełko naciska na ciebie, jest równa i przeciwna (49 dżuli).
