Изменение механического движения тела вызывается силами, действующими на него со стороны других тел. Чтобы количественно характеризовать это изменение, в механике вводится понятие работы силы. Если F=const, то:

A=F_s•S=F•S•cosα (2.14), где F_s – проекция вектора силы на направление перемещения. «Работа – это скалярная величина». В общем случае сила может изменяться как по модулю, так и по направлению, поэтому:

A=F_s•dS (2.15) [A]=1Дж=1Н•м

Энергия – универсальная мера различных форм движения и взаимодействия. С различными формами движения материи связывают различные формы энергии: механическую, тепловую, электромагнитную, ядерную и др. В механике рассматривается кинетическая и потенциальная энергии механической системы.

Кинетическая энергия – это энергия механического движения системы. Сила F, действуя на тело, вызывает его движение, совершает работу, а энергия движущегося тела возрастает на величину затраченной работы.

dA=dT (2.16)

mυdυ=dT; T=mυdυ=mυ²/2 (2.17)

Таким образом, тело массой m, движущееся со скоростью υ, обладает кинетической энергией: T=mυ²/2 (2.18)

Потенциальная энергия – механическая энергия системы тел, определяемая их взаимным расположением и характером сил взаимодействия между ними.

Если взаимодействие тел осуществляется посредством силовых полей, характеризующимся тем, что работа сил при перемещении тела не зависит от формы траектории, а зависит только от начального и конечного положений, то такие поля называются потенциальными, а силы, действующие в них, - консервативными.
Тело, находясь в потенциальном поле сил, обладает потенциальной энергией П. Работа в потенциальном поле сил совершается за счет убыли потенциальной энергии:

dA=-dП (2.19)

Чтобы охарактеризовать скорость совершения работы, вводят понятие мощности:

N=dA/dt=F•dr/dt=Fυ (2.20)

N – скалярная величина. Единица измерения мощности – 1Ватт (Вт), 1Вт=1Дж/с