طاقة الوضع المختزنة في كرة تكون بسبب ارتفاعها عن سطح الأرض. فكلما ارتفعت الكرة عن سطح الأرض، زادت طاقة الوضع المختزنة فيها. والسبب في ذلك هو أن الكرة تحت تأثير قوة الجاذبية الأرضية، وهذه القوة تبذل شغلًا على الكرة كلما ارتفعت، وبالتالي تزداد طاقة الوضع المختزنة فيها.
وبشكل رياضي، يمكن حساب طاقة الوضع المختزنة في الكرة بسبب ارتفاعها عن سطح الأرض باستخدام العلاقة التالية:
E_p = mgh
حيث:
- E_p هي طاقة الوضع المختزنة في الكرة (جول).
- m هي كتلة الكرة (كغم).
- g هي ثابت الجاذبية الأرضية (9.81 م/ث^2).
- h هو ارتفاع الكرة عن سطح الأرض (م).
فإذا كانت كتلة الكرة 1 كغم، وارتفاعها عن سطح الأرض 10 أمتار، فإن طاقة الوضع المختزنة فيها تساوي:
E_p = (1 كغم)(9.81 م/ث^2)(10 م) = 98.1 جول
وإذا أطلقت الكرة من هذا الارتفاع، فإنها ستتحرك إلى أسفل بسبب قوة الجاذبية الأرضية، وستتحول طاقة الوضع المختزنة فيها إلى طاقة حركة.
بالإضافة إلى طاقة الوضع المختزنة بسبب ارتفاعها عن سطح الأرض، يمكن أن تكون الكرة أيضًا تحت تأثير قوى أخرى، مثل قوة الشد أو قوة الضغط. فمثلًا، إذا كانت الكرة مربوطة بخيط، فإنها ستمتلك طاقة وضع مختزنة بسبب قوة الشد في الخيط. وإذا كانت الكرة مضغوطة، فإنها ستمتلك طاقة وضع مختزنة بسبب قوة الضغط.
وبشكل عام، يمكن تعريف طاقة الوضع بأنها الطاقة المخزنة في جسم بسبب موقعه أو شكله أو تكوينه.
