Energi i fysik er et systems evne til at udføre arbejde. Arbejde er den kraft, som et system producerer på et andet system over en afstand. Derfor er energi lig med et systems evne til at trække eller skubbe mod andre kræfter. Mekanisk energi er summen af al energi i et system. Mekanisk energi kan opdeles i to former for energi: kinetisk energi og potentiel energi.
Kinetisk energi
Når et objekt er i bevægelse, er typen af energi, der vises, kinetisk energi. Nogle af de mange former for kinetisk energi inkluderer rotation (energi fra at dreje rundt om en akse), vibration (energi fra vibrationer) og translationel (energi fra bevægelse fra et sted til en anden). Ligningen til løsning af mængden af et objekts kinetiske energi på et givet tidspunkt er: KE = (1/2) * m * v ^ 2, hvor m = objektets masse og v = objektets hastighed.
Potentiel energi
Hvor kinetisk energi er bevægelsesenergien, er potentiel energi den energi, der er lagret i et objekt afhængigt af dets position. I denne form fungerer energien ikke, men den har potentialet til at blive konverteret til andre energiformer. I tilfælde af mekanisk energi omdannes potentiel energi til kinetisk energi, når objektet sættes i bevægelse. To former for potentiel energi er tyngdekraft og elastisk potentiel energi. Gravitationspotentiale er en genstands energi afhængigt af dens højde over jorden. Elastisk potentiel energi er den energi, der er lagret i et objekt, der strækkes eller komprimeres, som en fjeder.
Loven om bevarelse af energi
Loven om bevarelse af energi er en grundlæggende fysiklov og fastslår, at inden for et system isoleret fra dets omgivelser er den samlede energi i systemet bevaret. Det vil sige, selvom mængden af kinetisk energi og potentiel energi kan ændre sig fra øjeblik til øjeblikket ændres den samlede mængde energi, en genstands mekaniske energi, aldrig så længe den forbliver isoleret. En genstands potentielle energi er defineret ved ligningen: PE = mgh, hvor m = genstandens masse, g = tyngdeacceleration og h = objektets højde over jorden.
Samlet mængde mekanisk energi
Et systems mekaniske energi er summen af den kinetiske og potentielle energi i systemet: mekanisk energi = potentiel energi + kinetisk energi. Resultatet af denne ligning kaldes den samlede mekaniske energi. Mekanisk energi måles i enheder kaldet joule. Objekter med mekanisk energi er enten i bevægelse eller har lagret energi til at udføre arbejde. Mens et isoleret system bevarede sin mekaniske energi, sker det ikke typisk i det rigtige ord, fordi en vis potentiel energi omdannes til andre former for energi, såsom varme, gennem luftmodstand og friktion. Denne energi bliver "tabt" for systemet.