L'energia è un costrutto di carta e matita (matematico) invece di un conteggio di qualcosa di fisico. Essa ha la proprietà di essere conservato in qualsiasi sistema chiuso. Si può convertire in forme diverse, tutti rappresentati per mezzo di formule, ma non può essere creata o distrutta. Il lavoro è una manifestazione di energia. Rappresentazione in carta e matita è la forza (in direzione del carico del movimento) applicata ad un carico di volte la distanza che il carico viene spostato da quella forza.
Formule di energia
Energia può "nascondere" in molte forme diverse: gravitazionale (mgh), cinetica (0.5mv ^ 2), relativistica (mc ^ 2), elettrici (eV), calore (3/2kT), elettromagnetici, elastico (0.5kx ^ 2) e l'energia radiante (non un elenco completo). Quando uno di queste equazioni è trovato per cadere in valore, gli altri si trovano ad sono aumentati in totale dello stesso importo.
Lavoro
Delle varie conversioni che attraversa l'energia, lo stadio evolutivo finale di interesse per noi è lavoro. Il lavoro è una forma di energia pure. È definito matematicamente come il prodotto della distanza oltre che un carico è spostato volte la forza tangenziale applicata per farla muovere. Lavoro = forza---distanza. Si noti la parola "tangenziale". Una slitta può essere tirata 10 metri con una forza di 10 Newton, ma se la corda usata per tirare è ad un angolo in modo che il componente in avanti della forza è solo 5 Newton, quindi il lavoro svolto è di 50 joule, non 100 (1J = 1N---1m).
Stasi
Si noti inoltre la parola "distanza" nella definizione. Se la slitta non si muove, nessun lavoro è fatto. Energia chimica immagazzinata nel glucosio può convertire in un'altra forma di energia (calore, per esempio) ma non funziona. La definizione di lavoro pertanto fatta abbastanza attentamente, affinché la conversione di energia corporea in un'altra forma di energia non ottiene contate due volte.
Rappresentazione vettoriale del lavoro
Quando la forza è rappresentata come un vettore, suo prodotto di puntino con il vettore di distanza (che punta nella direzione del moto) dà l'entità del lavoro svolto. Se il percorso è storto, il vettore di distanza possa essere fatte piccole e la somma F (dot) "s per ogni segmento retto di percorso s possono essere sommati. Se "s è molto piccolo, quindi la somma è denominata integrazione, rappresentate come W = ∫F (dot) ds.
Forze conservatrici
Se il percorso su cui una slitta è tirata tra due punti è varia, naturalmente il lavoro svolto sarà diverso per ogni percorso, essendo una funzione dell'attrito viene tirato contro e la lunghezza del percorso. Se il lavoro svolto tra due punti è indipendente del percorso, la forza viene chiamata "conservatore". Un esempio è un campo gravitazionale in cui il carico non sperimenta attrito. Se il percorso loop su se stesso, quindi qualunque sia il lavoro è stato effettuato contro il campo è stato restituito torna a energia potenziale gravitazionale accumulata e W = 0.