La energía mecánica se mide en julios

En física, hablar de energía mecánica significa tratar con dos formas de energía ya conocidas: la energía cinética y la energía potencial. La energía mecánica es precisamente la suma de estas dos formas de energía, y su unidad de medida es el joule.

La energía potencial puede ser determinada principalmente por dos factores, la fuerza gravitacional y la fuerza elástica. Por esta razón, la energía mecánica consiste en la suma de diferentes elementos, atribuidos i a la energía cinética de un cuerpo y su capacidad de moverse con una cierta velocidad, la energía potencial gravitatoria en relación con la altura a la que se encuentra el cuerpo y su movimiento ascendente o descendente, y la energía potencial elástica, relacionada con la presencia de elementos con fuerza elástica, como resortes alargados o comprimidos.

Cada cuerpo o sistema tiene un cierto valor de energía mecánica, que puede ser intercambiada con otros: este movimiento de energía se llama trabajo. La comparación de la energía cinética y la energía potencial implica un resultado fundamental en el estudio de la física: el principio de conservación de la energía, también conocido comúnmente como la ley de conservación de la energía mecánica.

El principio de la conservación de la energía mecánica establece que cuando sólo las fuerzas conservadoras actúan en un sistema, el valor resultante de la suma de la energía cinética, la energía potencial gravitatoria y la energía potencial elástica permanece constante. Una fuerza se define como conservadora cuando el trabajo que realiza durante un movimiento no está relacionado con los percores espaciales o, sino con la posición inicial y final: ejemplos de fuerzas conservadoras son la fuerza del peso de un cuerpo, siempre dirigida hacia abajo y a lo largo de una línea vertical, y la fuerza elástica, relativa a la diferencia de longitud de un objeto elástico, como un resorte.

Por el contrario, la energía mecánica cambia en presencia de fuerzas disipativas, cuyo ejemplo más característico es la fricción, causada no sólo por la superficie en la que se mueve un cuerpo, sino también por la forma del propio cuerpo y por el aire. Debido a la fricción, una parte de la energía mecánica se transforma en otras formas de energía, o genera calor: una disminución de la energía mecánica es, por lo tanto, causada por el trabajo llevado a cabo por la fuerza disipadora .

Un ejemplo típico relativo a la acción de las fuerzas disipativas y el principio de conservación de la energía mecánica es el movimiento de un objeto a lo largo de un plano inclinado. En el punto de partida, el cuerpo sólo posee energía cinética que será disipada por la fricción, y a cierta distancia sólo poseerá energía potencial gravitacional. Si el plano en el que se mueve el cuerpo no está inclinado, al final del camino el cuerpo no poseerá ningún tipo de energía, completamente agotado por la fricción del aire y la superficie en la que se mueve.

Las fuerzas de fricción, que interactúan en gran medida con las leyes de la física, son fuerzas disipadoras constituidas por el contacto entre dos elementos, y su acción es fácilmente verificable durante cualquier movimiento. La fuerza de fricción se considera no conservadora porque no es constante, y los efectos que produce no dependen del desplazamiento sino de las dos partes en contacto, que resisten y producen calor .