Khi một vật rơi tự do, năng lượng của nó biến đổi từ năng lượng tiềm năng (Năng lượng thế) thành năng lượng động (Năng lượng động học). Quá trình này có thể được mô tả như sau:

1. **Giai đoạn ban đầu**:
- Khi vật ở độ cao nhất, nó có một lượng năng lượng tiềm năng lớn do vị trí của nó trong trường trọng lực. Năng lượng tiềm năng được tính theo công thức:
\[ E_p = mgh \]
Trong đó:
- \( E_p \) là năng lượng tiềm năng (Joule),
- \( m \) là khối lượng của vật (kg),
- \( g \) là gia tốc trọng trường (khoảng 9.81 m/s²),
- \( h \) là độ cao so với mặt đất (m).

2. **Quá trình rơi**:
- Khi vật bắt đầu rơi, độ cao \( h \) giảm xuống và năng lượng tiềm năng cũng giảm. Với mỗi phần tử thời gian trôi qua, một phần năng lượng tiềm năng được chuyển đổi thành năng lượng động.

3. **Giai đoạn giữa**:
- Tại giữa quá trình rơi, vật sẽ có một sự kết hợp giữa năng lượng tiềm năng và năng lượng động. Năng lượng động được tính theo công thức:
\[ E_k = \frac{1}{2} mv^2 \]
Trong đó:
- \( E_k \) là năng lượng động (Joule),
- \( v \) là vận tốc của vật (m/s).

4. **Giai đoạn cuối**:
- Khi vật chạm đất, nó sẽ đạt vận tốc tối đa và toàn bộ năng lượng tiềm năng ban đầu đã chuyển thành năng lượng động. Tại thời điểm này, năng lượng tiềm năng là 0 (vì \( h = 0 \)), và năng lượng động là lớn nhất.

5. **Công bảo toàn năng lượng**:
- Trong môi trường lý tưởng (không có ma sát và không có lực cản), tổng năng lượng của hệ thống được bảo toàn:
\[ E_p (ban đầu) = E_k (cuối cùng) \]
Điều này có nghĩa là năng lượng tiềm năng và năng lượng động là hai dạng năng lượng chuyển đổi lẫn nhau trong suốt quá trình rơi của vật.

Tóm lại, quá trình vật rơi tự do liên quan đến sự chuyển đổi năng lượng giữa năng lượng tiềm năng và năng lượng động, với tổng năng lượng của hệ thống được bảo toàn trong điều kiện không có lực cản.