Energia
Grandezza fisica che esprime la capacità di un sistema fisico di compiere lavoro. Nell'ambito puramente meccanico si distinguono due forme diverse di energia: un corpo in movimento possiede energia cinetica per effetto del moto (l'energia cinetica è direttamente proporzionale alla massa del corpo e al quadrato della sua velocità) e può possedere una determinata quantità di energia potenziale in relazione alla posizione che esso occupa all'interno di un campo di forze conservativo, ad esempio il campo gravitazionale o quello elettrico. Ad esempio un corpo tenuto sospeso e sottoposto alla forza di gravità ha un'energia potenziale associata alla sua posizione in quanto, nel processo di caduta, la forza peso produce lavoro.
Nel corso del moto in un campo di forze, l'energia potenziale si trasforma in energia cinetica e viceversa, ma la loro somma è costante. Così, un pendolo oscillante ha energia potenziale massima agli estremi dell'oscillazione, possiede energia potenziale e cinetica in proporzioni variabili nei punti intermedi, e raggiunge il valore massimo dell'energia cinetica nei punti di elongazione minima (la velocità è massima).
In generale, l'energia esiste in molte forme diverse che possono trasformarsi in parte o totalmente l'una nell'altra: si parla infatti di energia termica, chimica, elettrica (vedi Elettricità), di radiazione e atomica.
Nel XIX secolo si scoprì che l'energia può essere trasformata ma non creata né distrutta. Questa affermazione, formulata su base empirica e conosciuta come principio di conservazione dell'energia, costituisce uno dei concetti fondamentali della meccanica classica. Insieme all'analogo principio di conservazione della massa, vale solo per fenomeni nei quali le velocità in gioco sono piccole rispetto alla velocità della luce. Se questa condizione non è soddisfatta, come si verifica nelle reazioni nucleari, energia e materia possono convertirsi l'una nell'altra (vedi Relatività). Di conseguenza nella fisica moderna i due principi di conservazione dell'energia e della massa sono unificati.