Energia, în fizică, este capacitatea unui sistem de a lucra. Munca este forța pe care o produce un sistem asupra altui sistem la distanță. Prin urmare, energia este egală cu capacitatea unui sistem de a trage sau împinge împotriva altor forțe. Energia mecanică este suma întregii energii dintr-un sistem. Energia mecanică poate fi împărțită în două forme de energie: energia cinetică și energia potențială.
Energie kinetică
Când un obiect este în mișcare, tipul de energie afișat este energia cinetică. Unele dintre numeroasele forme de energie cinetică includ rotația (energia care se rotește în jurul unei axe), vibrațional (energie din vibrații) și translațional (energie din mișcarea dintr - o locație în un alt). Ecuația de rezolvat pentru cantitatea de energie cinetică a unui obiect la un moment dat este: KE = (1/2) * m * v ^ 2, unde m = masa obiectului și v = viteza obiectului.
Energie potențială
Acolo unde energia cinetică este energia mișcării, energia potențială este energia stocată într-un obiect în funcție de poziția sa. În această formă, energia nu funcționează, dar are potențialul de a fi convertită în alte forme de energie. În cazul energiei mecanice, energia potențială se transformă în energie cinetică atunci când obiectul este pus în mișcare. Două forme de energie potențială sunt energia potențială gravitațională și elastică. Energia potențială gravitațională este energia unui obiect în funcție de înălțimea sa deasupra solului. Energia potențială elastică este energia stocată într-un obiect care este întins sau comprimat, ca un arc.
Legea conservării energiei
Legea conservării energiei este o lege fundamentală a fizicii și afirmă că, într-un sistem izolat de mediul înconjurător, energia totală din sistem este conservată. Adică, deși cantitatea de energie cinetică și energia potențială se pot schimba de la un moment la altul în momentul în care cantitatea totală de energie, energia mecanică a unui obiect, nu se schimbă niciodată atâta timp cât rămâne izolat. Energia potențială a unui obiect este definită de ecuația: PE = mgh, unde m = masa obiectului, g = accelerația gravitațională și h = înălțimea obiectului deasupra solului.
Cantitatea totală de energie mecanică
Energia mecanică a unui sistem este suma energiei cinetice și potențiale din sistem: energie mecanică = energie potențială + energie cinetică. Rezultatul acestei ecuații se numește energie mecanică totală. Energia mecanică este măsurată în unități numite jouli. Obiectele cu energie mecanică sunt fie în mișcare, fie au energie stocată pentru a lucra. În timp ce un sistem izolat și-a conservat energia mecanică, acest lucru nu se întâmplă de obicei în cuvântul real, deoarece o anumită energie potențială este transformată în alte forme de energie, cum ar fi căldura, prin rezistența aerului și frecare. Această energie devine „pierdută” în fața sistemului.