Lorsqu'un objet tombe, son énergie potentielle diminue tandis que son énergie cinétique augmente. En effet, l’objet perd de la hauteur et, par conséquent, son énergie potentielle pour effectuer un travail en raison de sa position dans le champ gravitationnel diminue. Dans le même temps, la vitesse de l'objet augmente, et donc son énergie cinétique, l'énergie du mouvement, augmente.

L'équation suivante décrit cette relation entre l'énergie potentielle (PE), l'énergie cinétique (KE), la hauteur (h) et la masse (m) :

$$\text{PE} + \text{KE} =\text{Constante}$$

Initialement, l’objet a une énergie potentielle maximale au repos et une énergie cinétique nulle. À mesure qu’elle chute, son énergie potentielle diminue et son énergie cinétique augmente, mais l’énergie totale reste constante. À tout moment de la chute, la somme des énergies potentielle et cinétique est la même qu’au début.

Lorsque l’objet atteint le sol, toute son énergie potentielle a été convertie en énergie cinétique, qui est l’énergie cinétique maximale possible que l’objet peut avoir.