Энергия – это универсальная мера различных форм движения и взаимодействия материи. С различными формами движения материи связывают различные виды энергии: механическую, тепловую, электромагнитную, ядерную и другие. Изменение механического движения тела вызывается силами, действующими на него со стороны других тел.
Работа силы – это количественная характеристика процесса обмена энергией между взаимодействующими телами.
При прямолинейном движении тела под действием постоянной силы, которая составляет некоторый угол с направлением перемещения, работа равна: 
Если сила изменяется как по модулю, так и по направлению, то на бесконечно малом перемещении 
вводится понятие элементарной работы 
Тогда работа силы на участке траектории от точки 1 до точки 2 равна:
.
Консервативной (потенциальной) называют силу, работа которой определяется только начальным и конечным положениями тела и не зависит от формы пути (силы тяготения, упругости, все центральные силы). Неконсервативными (непотенциальными, диссипативными ) являются силы трения и все силы сопротивления.
Единица измерения энергии, работы – джоуль (Дж).
Кинетическая энергия – это энергия механического движения системы. Приращение кинетической энергии частицы на элементарном перемещении равно элементарной работе на том же перемещении: 
. Используя это равенство, можно получить формулу кинетической энергии 
.
Различают пять видов движения тела: поступательное, вращение вокруг неподвижной оси, плоское движение, сферическое движение (движение вокруг неподвижной точки), свободное движение.
Первые два вида движений (поступательное и вращение вокруг неподвижной оси) являются основными движениями твердого тела. Остальные виды движения твердого тела можно свести к одному из главных или к их совокупности.
Поступательное движение – это движение твердого тела, при котором любая прямая, связанная с телом, все время остается параллельной своему начальному положению (например, вагон, движущийся по прямому участку пути, кабина колеса обозрения и др.).
Вращательное движение вокруг неподвижной оси АВ – это такое движение твердого тела, при котором все точки прямой АВ, жестко связанные с телом, остаются неподвижными. Прямая называется осью вращения тела.
Плоское движение – это такое движение, при котором каждая точка твердого тела движется в плоскости, параллельной некоторой неподвижной (в данной системе отсчета) плоскости.
Кинетическая энергия вращательного движения определяется по формуле 
. При сложном движении, когда тело участвует и в поступательном, и во вращательном движении, кинетическая энергия будет складываться из энергии поступательного и энергии вращательного движения 
.
Потенциальная энергия – механическая энергия системы тел, определяемая их взаимным расположением и характером сил взаимодействия между ними. Работа потенциальных сил равна убыли потенциальной энергии: 
. Используя это соотношение, можно установить связь между потенциальной энергией и потенциальной силой 
. Вид функции зависит от характера силового поля. Например, потенциальная энергия тела в однородном поле тяжести Земли определяется формулой 
, упругодеформированного тела – 
.
Полная механическая энергия системы равна сумме кинетической и потенциальной энергий 
.
Закон сохранения механической энергии: в замкнутой системе тел, между которыми действуют только потенциальные силы, полная механическая энергия остается постоянной 
.
Второй закон Ньютона – основной закон динамики поступательного движения – отвечает на вопрос, как изменяется механическое движение материальной точки (тела) под действием приложенных к ней сил. Скорость изменения импульса материальной точки равна действующей на нее силе 
. Векторная величина 
называется элементарным импульсом силы. Согласно второму закону Ньютона изменение импульса материальной точки равно импульсу действующей на нее силы: 
или после интегрирования 
. Среднее значение действующей силы равно 
, где 
изменение импульса, 
время действия силы.
Закон сохранения импульса: импульс замкнутой системы не изменяется с течением времени. Замкнутой называется система, на которую не действуют внешние силы. Этот закон является следствием второго закона Ньютона для системы материальных точек: 
, где 
суммарный импульс системы. Если 
, то 
и 
.
