Um pêndulo simples é um sistema constituído por um fio inextensível (não se deforma) e de massa desprezível, sendo que uma de suas extremidades está afixada a uma estrutura fixa (um teto, por exemplo), e a outra, fixada a uma massa m, que pode oscilar livremente. Consideremos um pêndulo simples que oscila, do ponto A até o ponto C, descrevendo um arco de circunferência (ver figura). A energia potencial do sistema é calculada em relação ao nível estabelecido pela reta horizontal pontilhada (ver figura). Nos pontos A e C, o módulo da velocidade da massa m é nulo e, no ponto B, o módulo atinge seu máximo valor. A energia potencial é igual à energia mecânica do sistema nos pontos:
