Tenaga keupayaan graviti

Untuk dua titik zarah yang berinteraksi secara berpasangan, tenaga keupayaan graviti, ${\displaystyle U}$ $${\displaystyle U=-{\frac {GMm}{R}},}$$ di mana ${\displaystyle M}$ dan ${\displaystyle m}$ merupakan jisim bagi dua partikel tersebut, ${\displaystyle R}$ ialah jarak antara mereka, dan ${\displaystyle G}$ ialah pemalar graviti.^[1]

Di permukaan Bumi pula, medan graviti adalah dianggarkan lebih kurang malar, dan tenaga keupayaan graviti bagi objek berkurangan ialah$${\displaystyle U=mgh}$$ dimana ${\displaystyle m}$ ialah jisim objek, ${\textstyle g={GM_{\oplus }}/{R_{\oplus }^{2}}}$ ialah graviti Bumi, dan ${\displaystyle h}$ ialah ketinggian bagi pusat jisim objek melebihi aras rujukan yang dipilih.^[1]

Dalam mekanik klasik, dua atau lebih jisim akan sentiasa mempunyai potensi graviti. Prinsip keabadian tenaga memerlukan tenaga medan graviti yang sentiasa menjadi tenaga negatif, supaya ia adalah sifar apabila objek berjauhan tidak terhingga. Tenaga keupayaan graviti ialah tenaga keupayaan sesuatu objek kerana ia berada dalam medan graviti.

Daya bagi antara dua jisim titik, ${\displaystyle M}$ , dan jisim titik yang lain, ${\displaystyle m}$ , telah dinyatakan dalam hukum kegravitian semesta Newton:^[2]$${\displaystyle F={\frac {GMm}{r^{2}}}}$$

Untuk mendapatkan jumlah kerja yang telah dilakukan oleh daya luaran untuk membawa jisim titik, ${\displaystyle m}$ dari infiniti ke jarak akhir, ${\displaystyle R}$ (contohnya jejari Bumi) ialah bagi dua titik jisim, dan daya disepadukan melalui merujuk dengan sesaran:

Kerana ${\textstyle \lim _{r\to \infty }{\frac {1}{r}}=0}$ , jumlah keseluruhan kerja yang dilakukan oleh objek boleh ditulis sebagai:^[3]$${\displaystyle U=-{\frac {GMm}{R}}}$$