Mécanique classique

Considérons un homme appliquant une force pour pousser un objet de la position 1 à la position 2, provoquant un petit déplacement.

Le travail total effectué par cette force est la somme de toutes les quantités infinitésimales de travail effectuées tout au long du déplacement.

Appliquer la deuxième loi de Newton à l’équation et l’intégrer relie ce travail au changement d’énergie cinétique. Cette relation est appelée le théorème travail-énergie.

Ce travail total peut également s’exprimer en termes de variation d’énergie potentielle.

Lorsqu’un objet est projeté dans les airs, son énergie potentielle augmente tandis que son énergie cinétique diminue. En revanche, lorsque l’objet retombe sur Terre, il gagne de l’énergie cinétique tout en perdant simultanément une quantité équivalente d’énergie potentielle.

En fixant la variation de l’énergie cinétique égale à la variation de l’énergie potentielle, il s’ensuit que la somme des énergies cinétique et potentielle — collectivement appelées énergie mécanique — reste constante, à condition que seules des forces conservatrices agissent sur l’objet.