Vārds "enerģija" cēlies no grieķu valodas un nozīmē "darbība", "darbība". Pašu jēdzienu 19. gadsimta sākumā pirmo reizi ieviesa angļu fiziķis T. Jungs. Ar "enerģiju" tiek saprasta ķermeņa spēja veikt darbu, kam piemīt šī īpašība. Ķermenis spēj paveikt vairāk darba, jo vairāk enerģijas tam ir. Ir vairāki tās veidi: iekšējā, elektriskā, kodolenerģija un mehāniskā enerģija. Pēdējais mūsu ikdienas dzīvē ir biežāk nekā citi. Kopš seniem laikiem cilvēks ir iemācījies to pielāgot savām vajadzībām, pārvēršot to mehāniskā darbā, izmantojot dažādas ierīces un konstrukcijas. Mēs varam arī pārveidot vienu enerģijas veidu citā.
Mehānikas (viena no fizikas nozarēm) ietvaros mehāniskā enerģija ir fizikāls lielums, kas raksturo sistēmas (ķermeņa) spēju veikt mehānisku darbu. Tāpēc šāda veida enerģijas klātbūtnes rādītājs ir noteikta ķermeņa ātruma klātbūtne, ar kuru tas var strādāt.
Mehāniskās enerģijas veidi: kinētiskā un potenciālā. Katrā gadījumā kinētiskā enerģija ir skalārs lielums,kas sastāv no visu materiālo punktu, kas veido noteiktu sistēmu, kinētisko enerģiju summas. Savukārt viena ķermeņa (ķermeņu sistēmas) potenciālā enerģija ir atkarīga no tā (to) daļu relatīvā stāvokļa ārējā spēka laukā. Potenciālās enerģijas izmaiņu indikators ir ideāls darbs.
Ķermenim ir kinētiskā enerģija, ja tas atrodas kustībā (citādi to var saukt par kustības enerģiju), un potenciālā enerģija, ja tas ir pacelts virs zemes virsmas kādā augstumā (tā ir mijiedarbības enerģija). Mehānisko enerģiju mēra (tāpat kā citus veidus) džoulos (J).
Lai atrastu enerģiju, kas piemīt ķermenim, jums jāatrod darbs, kas pavadīts, lai šo ķermeni pārnestu uz pašreizējo stāvokli no nulles stāvokļa (kad ķermeņa enerģija ir vienāda ar nulli). Šīs ir formulas, pēc kurām var noteikt mehānisko enerģiju un tās veidus:
– kinētiskā – Ek=mV2/2;
– potenciāls – Ep=mgh.
Formulās: m ir ķermeņa masa, V ir tā kustības uz priekšu ātrums, g ir kritiena paātrinājums, h ir augstums, līdz kuram ķermenis pacelts virs zemes virsmas.
Ķermeņu sistēmas kopējās mehāniskās enerģijas noteikšana ir tās potenciālo un kinētisko komponentu summas noteikšana.
Piemēri, kā cilvēks var izmantot mehānisko enerģiju, ir senos laikos izgudrotie instrumenti (nazis, šķēps utt.), un modernākie pulksteņi, lidmašīnas u.c.mehānismi. Dabas spēki (vējš, jūras plūdmaiņas, upju plūsma) un cilvēka vai dzīvnieku fiziskās pūles var darboties kā šāda veida enerģijas un tā veiktā darba avoti.
Mūsdienās ļoti bieži sistēmu mehāniskais darbs (piemēram, rotējošas vārpstas enerģija) tiek pakļauts sekojošai pārveidei elektroenerģijas ražošanā, kam tiek izmantoti strāvas ģeneratori. Ir izstrādātas daudzas ierīces (motori), kas spēj nepārtraukti pārveidot darba šķidruma potenciālu mehāniskajā enerģijā.
Pastāv fizikāls tās saglabāšanas likums, saskaņā ar kuru slēgtā ķermeņu sistēmā, kur nedarbojas berzes un pretestības spēki, nemainīgā vērtība būs abu tā veidu summa (Ek un Ep) no visām to veidojošajām struktūrām. Šāda sistēma ir ideāla, bet reāli tādus apstākļus nevar sasniegt.
