U svojim svakodnevnim aktivnostima, osobakoristi raznoliku energiju: toplinsku, mehaničku, nuklearnu, elektromagnetsku itd. Međutim, za sada ćemo razmotriti samo jedan od njegovih oblika - mehanički. Štoviše, sa stajališta povijesti razvoja fizike, započelo je proučavanjem mehaničkog kretanja, sila i rada. U jednoj od faza formiranja znanosti otkriven je zakon očuvanja energije.
Kad razmatrate mehaničke pojave, upotrijebitekoncepti kinetičke i potencijalne energije. Eksperimentalno je utvrđeno da energija ne nestaje bez traga, ona se pretvara iz jedne vrste u drugu. Možemo pretpostaviti da ono što je rečeno u svom najopćenitijem obliku formulira zakon očuvanja mehaničke energije.
Prvo, treba napomenuti da ukupni potencijala kinetička energija tijela naziva se mehanička energija. Nadalje, treba imati na umu da zakon očuvanja ukupne mehaničke energije vrijedi u odsustvu vanjskog utjecaja i dodatnih gubitaka uzrokovanih, na primjer, prevladavanjem sila otpora. Ako se prekrši bilo koji od ovih zahtjeva, kad se energija promijeni, doći će do njezinih gubitaka.
Najjednostavniji eksperiment za potvrdunavedene granične uvjete, svatko može provesti samostalno. Podignite loptu u visinu i pustite je. Udarivši o pod, skočit će, a zatim ponovno pasti na pod i ponovo skočiti. Ali svaki put, visina njegovog uspona bit će sve manja i manja, sve dok se lopta ne zaledi nepomično na podu.
Što vidimo u ovom iskustvu?Kada lopta miruje i nalazi se u visini, ona ima samo potencijalnu energiju. Kada pad započne, on dobiva na brzini, što znači da se pojavljuje kinetička energija. Ali kako pada, visina s koje je kretanje počelo postaje manja i, u skladu s tim, njegova potencijalna energija postaje manja, t.j. pretvara se u kinetičku. Ako provodimo proračune, ispada da su energetske vrijednosti jednake, što znači da je zakon očuvanja energije pod takvim uvjetima ispunjen.
Međutim, u sličnom primjeru postoje dva kršenjaprethodno uspostavljeni uvjeti. Lopta se kreće u zračnom okruženju i doživljava otpor, premda malo. A energija se troši na prevladavanje otpora. Uz to, lopta udara o pod i odbija se, t.j. on doživljava vanjski utjecaj, a ovo je drugo kršenje graničnih uvjeta koji su nužni da bi zakon o očuvanju energije bio valjan.
Na kraju će poskakivanje lopte prestati i prestat ćezaustavit će se. Sva raspoloživa početna energija trošit će se na prevladavanje otpora zraka i vanjskih utjecaja. Međutim, uz transformaciju energije, radit će se i na prevladavanju sila trenja. To će dovesti do zagrijavanja samog tijela. Količina grijanja često nije jako značajna i može se utvrditi samo mjerenjem preciznim instrumentima, ali takva promjena temperature postoji.
Osim mehaničke energije, postoje i druge vrste energije -svjetlost, elektromagnetska, kemijska. Međutim, za sve vrste energije istina je da je moguć prijelaz s jedne vrste na drugu i da tijekom takvih transformacija ukupna energija svih vrsta ostaje konstantna. Ovo je potvrda opće prirode očuvanja energije.
Ovdje moramo uzeti u obzir da prijenos energije može značiti i njezin beskoristan gubitak. Kod mehaničkih pojava to će biti dokazano zagrijavanjem okoliša ili površinama koje međusobno djeluju.
Dakle, najjednostavniji mehanički fenomennam je omogućio da odredimo zakon očuvanja energije i granične uvjete koji osiguravaju njezino ispunjenje. Utvrđeno je da se provodi transformacija energije iz dostupnog oblika u bilo koji drugi, te je otkrivena univerzalna priroda spomenutog zakona.
