Es diu que l'energia és el poder de generar una transformació o moviment en una determinada cosa. El concepte, a més, refereix a el recurs que, gràcies a la tecnologia, pot tenir aplicacions industrials.
La mecànica, d'altra banda, engloba totes aquelles coses que funcionen per acció d'un mecanisme o maquinària. El terme també s'usa per descriure l'acte automàtic i l'objecte que pot ocasionar conseqüències com xocs o erosions.
Es coneix com energia mecànica, per tant, a la classe d'energia on intervé tant la posició com els moviments dels cossos. Això vol dir que l'energia mecànica és la sumatòria de les energies potencials, cinètiques i l'energia elàstica d'un objecte en moviment.
L'anomenada energia mecànica, llavors, pot presentar-se com la capacitat dels cossos amb massa per dur a terme un determinat esforç o tasca. És important recordar que l'energia no es crea ni es destrueix, sinó que es conserva. L'energia mecànica es manté constant en el temps gràcies a l'acció de forces de caràcter conservatiu que treballen sobre les partícules involucrades.
Entre els tipus d'energia mecànica poden esmentar-se la energia hidràulica (que aprofita l'energia potencial de el moviment d'aigua) i la energia eòlica (modalitat que sorgeix per acció de vent).
Un exemple d'energia mecànica, doncs, és el funcionament d'una represa. Quan aquesta allibera l'aigua, l'energia potencial es converteix en energia cinètica (en moviment) i la suma d'ambdues constitueix l'energia mecànica.
Un altre exemple té lloc amb aquells mecanismes als quals cal donar corda perquè funcionin: el ressort en qüestió allibera energia cinètica que permet realitzar diferents treballs, com moure un cotxe de joguina. Com es pot apreciar, l'energia mecànica es troba molt present en la nostra vida quotidiana, en objectes d'aparença tan simple com el pèndol d'un rellotge.
La llei de la conservació de l'energia
Aquesta llei representa el principi fonamental de la termodinàmica i estableix que la totalitat d'energia d'un sistema físic que no es trobi interactuant amb un altre no presenta cap variació en el temps, tot i que el seu tipus pot canviar. En altres paraules, tal com s'exposa en paràgrafs anteriors, l'energia no es crea ni es destrueix, sinó que és possible notar un canvi en la seva forma. Un clar exemple és la transformació de l'energia solar en elèctrica.Les diferents branques de la mecànica descriuen la conservació de l'energia de maneres particulars; vegem alguns exemples:
* Per a la mecànica lagrangiana, es tracta d'un fenomen que parteix de l' teorema de Noether si la funció escalar no està lligada expressament a el temps. En aquest cas, aquest teorema assenyala que és possible formar una magnitud anomenada hamiltonià que es mantingui intacta en el temps partint de el lagrangià (la funció). Més encara, si l'energia cinètica neix de la potència quadrada de les velocitats sense estar relacionades amb aspectes temporals, dit hamiltonià serà equivalent a l'energia mecànica de tot el sistema, la qual es conserva;
* En el cas de la newtoniana, aquest principi no es considera un derivat de l'teorema esmentat anteriorment, sinó que és possible comprovar-ho en el cas d'alguns sistemes de partícules de poca complexitat, sempre que cadascuna de les forces implicades siguin derivades d'un potencial;
* La mecànica relativista adverteix un obstacle a l'hora de buscar la generalització de la llei en qüestió, ja que no pot diferenciar en forma adequada la massa i l'energia. A propòsit d'això, la massa no pot conservar-se, a diferència de l'energia, per la qual cosa seria també impossible adaptar la llei per incloure-la.