Једна од карактеристика сваког система је његовакинетичка и потенцијална енергија. Ако било која сила Ф делује на тело које мирује на такав начин да оно почне да се креће, тада се изводи рад дА. У овом случају вредност кинетичке енергије дТ постаје већа што се више посла ради. Другим речима, можете написати једнакост:
дА = дТ
Узимајући у обзир пут дР који је тело прешло и развијену брзину дВ, користимо други Њутнов закон за силу:
Ф = (дВ / дт) * м
Важна тачка:овај закон се може користити ако се узима инерцијални референтни оквир. Избор система утиче на енергетску вредност. У међународном СИ систему енергија се мери у џулима (Ј).
Одавде следи да ће кинетичка енергија честице или тела, коју карактерише брзина кретања В и маса м, бити:
Т = ((В * В) * м) / 2
Може се закључити да је кинетичка енергија одређена брзином и масом, заправо у функцији кретања.
Кинетичка и потенцијална енергија дозвољавајуописати стање тела. Ако је први, као што је већ поменуто, директно повезан са кретањем, онда се други примењује на систем тела у интеракцији. Кинетичка и потенцијална енергија обично се разматрају као примери када сила која повезује тела не зависи од путање кретања. У овом случају су важни само почетни и крајњи положај. Најпознатији пример је гравитациона интеракција. Али ако је путања такође важна, онда је сила дисипативна (трење).
Једноставно речено, потенцијална енергијапредставља прилику да се посао заврши. Сходно томе, ова енергија се може разматрати у облику рада који треба обавити да би се тело пребацило из једне тачке у другу. Тј.
дА = А * дР
Ако се потенцијална енергија означи као дП, онда добијамо:
дА = - дП
Негативна вредност указује на то да се ради због смањења дП. За познату функцију дП могуће је одредити не само модул силе Ф, већ и вектор њеног правца.
Промена кинетичке енергије увек је повезана сапотенцијал. То је лако разумети ако се сетимо закона о очувању енергије система. Укупна вредност Т + дП при кретању тела увек остаје непромењена. Дакле, промена Т се увек дешава паралелно са променом дП, изгледа да се уливају једна у другу, трансформишући се.
Пошто су кинетичка и потенцијална енергијасу међусобно повезани, њихов збир представља укупну енергију система који се разматра. У односу на молекуле, то је унутрашња енергија и она је увек присутна све док постоји бар топлотно кретање и интеракција.
Приликом извршавања прорачуна бира се систембројање и било који произвољан тренутак који се узима као почетни. Тачно одредити вредност потенцијалне енергије могуће је само у зони деловања таквих сила које при извођењу радова не зависе од путање кретања било које честице или тела. У физици се такве силе називају конзервативним. Они су увек међусобно повезани са законом о укупном очувању енергије.
Интересантна ствар:у ситуацији када су спољни утицаји минимални или изједначени, сваки проучавани систем увек тежи таквом стању када његова потенцијална енергија тежи нули. На пример, бачена лопта достиже границу своје потенцијалне енергије у горњој тачки путање, али у истом тренутку почиње да се креће надоле, претварајући акумулирану енергију у покрет, у посао који се обавља. Вреди још једном напоменути да за потенцијалну енергију увек постоји интеракција најмање два тела: на пример, у примеру са лоптом, на њу утиче гравитација планете. Кинетичка енергија се може израчунати појединачно за свако тело у покрету.
