Un schior pornește din repaus de pe o pantă și, jos, are viteză mare — deși nimeni nu l-a împins. Un cărucior lăsat liber pe o masă orizontală, în schimb, se oprește singur după câțiva metri, fără să urce nicio pantă. În ambele cazuri „ceva" se transformă: coborârea devine viteză, iar viteza devine căldură în urma frecării. Mărimea care ne permite să urmărim contabilitatea acestor transformări, fără să calculăm forțele clipă de clipă, este energia mecanică.

1. Energia mecanică — definiție

Știi deja două tipuri de energie: energia cinetică, legată de mișcarea corpului, și energia potențială, legată de poziția corpului (față de Pământ sau față de un resort deformat). Energia mecanică a unui corp este pur și simplu suma acestor două forme.

Energia mecanică se notează cu \(E\) (uneori \(E_\mathrm{m}\)) și se măsoară în jouli, \(1\ \mathrm{J} = 1\ \mathrm{N} \cdot \mathrm{m}\). Ea este o mărime scalară: nu are direcție, nu are sens, ci doar valoare (care poate fi și negativă, dacă alegem nivelul de referință deasupra corpului).

Atenție la un detaliu important: energia cinetică are o valoare unică odată ce știm masa și viteza, dar energia potențială gravitațională depinde de nivelul de referință pe care îl alegem noi, pentru care punem \(h = 0\). De aceea valoarea numerică a energiei mecanice nu este absolută. Ceea ce are sens fizic este variația ei, \(\Delta E\), care nu depinde de alegerea nivelului de referință.

La fel, energia potențială elastică se măsoară față de starea nedeformată a resortului, unde \(x = 0\).