Az energia a fizikában a rendszer képessége a munka elvégzésére. A munka az az erő, amelyet a rendszer egy másik rendszeren, távolságon keresztül produkál. Ezért az energia megegyezik egy rendszer azon képességével, hogy más erőket lehessen húzni vagy ellökni. A mechanikus energia a rendszeren belüli összes energia összege. A mechanikus energiát kétféle energiára lehet bontani: mozgási energiára és potenciális energiára.
Kinetikus energia
Amikor egy tárgy mozgásban van, a kijelzett energia típusa kinetikus energia. A kinetikus energia számos formájának egy része magában foglalja a forgást (egy tengely körüli forgás energiáját), rezgés (vibrációból származó energia) és transzlációs (energia az egyik helyről a másikra történő mozgásból egy másik). A tárgy kinetikus energiájának mennyiségére adott időben megoldandó egyenlet: KE = (1/2) * m * v ^ 2, ahol m = a tárgy tömege és v = a tárgy sebessége.
Helyzeti energia
Ahol a mozgási energia a mozgás energiája, a potenciális energia az objektumban tárolt energia, annak helyzetétől függően. Ebben a formában az energia nem dolgozik, de megvan a lehetősége arra, hogy más energiaformákká alakuljon át. Mechanikai energia esetén a potenciális energia mozgási energiává alakul át, amikor az objektumot mozgásba hozzák. A potenciális energia két formája a gravitációs és a rugalmas potenciál. A gravitációs potenciális energia egy tárgy energiája, a föld feletti magasságától függően. Az elasztikus potenciális energia egy tárgyban tárolt energia, amely feszített vagy összenyomott, mint egy rugó.
Az energiatakarékosság törvénye
Az energia megmaradásának törvénye a fizika alaptörvénye, és kimondja, hogy a környezetétől elszigetelt rendszeren belül a rendszeren belüli teljes energia konzerválódik. Vagyis, bár a mozgási energia és a potenciális energia mennyisége pillanatról pillanatra változhat Abban a pillanatban, hogy a teljes energia mennyisége, a tárgy mechanikai energiája, soha nem változik, amíg megmarad izolált. Egy objektum potenciális energiáját a következő egyenlet határozza meg: PE = mgh, ahol m = a tárgy tömege, g = a gravitációs gyorsulás és h = az objektum magassága a talaj felett.
A mechanikus energia összmennyisége
A rendszer mechanikai energiája a rendszeren belüli mozgási és potenciális energia összege: mechanikai energia = potenciális energia + mozgási energia. Ennek az egyenletnek az eredményét teljes mechanikai energiának nevezzük. A mechanikus energiát joule-nak nevezett egységekben mérik. A mechanikus energiájú tárgyak vagy mozgásban vannak, vagy tárolt energiával rendelkeznek a munka elvégzéséhez. Míg egy elszigetelt rendszer megőrizte mechanikai energiáját, ez általában nem a valós szóban következik be, mert bizonyos potenciális energia a légellenállás révén más energiákká alakul át, például hővé súrlódás. Ez az energia "elveszik" a rendszer számára.