L'énergie cinétique est liée au mouvement d'un objet. Elle est proportionnelle à la masse de l'objet et au carré de sa vitesse. Ainsi, un objet plus rapide ou plus lourd aura plus d'énergie cinétique. La formule pour calculer l'énergie cinétique est : Ec = 1/2 × m × v², où m représente la masse de l’objet en kilogrammes (kg) et v la vitesse en mètres par seconde (m/s). Plus la vitesse est grande, plus l'énergie cinétique est importante. Si l'objet est à l'arrêt, son énergie cinétique est nulle.

L'énergie potentielle de pesanteur dépend de la position d'un objet en hauteur par rapport à une référence. Sa formule est Ep = m × g × h, où m est la masse en kilogrammes (kg), g est l'intensité de la pesanteur (en général 9,8 N/kg), et h est la hauteur en mètres (m). Plus un objet est élevé, plus son énergie potentielle est grande. Si l’objet est au sol, son énergie potentielle est nulle.

L'énergie mécanique totale d'un système, qui est la somme des énergies cinétique et potentielle, se conserve en l'absence de frottements. Cela signifie que l'énergie mécanique initiale est égale à l'énergie mécanique finale. Toutefois, si des forces de frottement ou de résistance sont présentes, une partie de l'énergie mécanique est convertie en chaleur, provoquant une diminution de l'énergie mécanique. En l'absence de frottements, la transformation de l'énergie peut être illustrée par une chute où l'énergie potentielle se transforme en énergie cinétique.

Considérons un skieur de 60 kg se tenant au sommet d'une piste de 50 mètres de haut, initialement au repos. L'énergie cinétique initiale du skieur est nulle puisqu'il est immobile. Son énergie potentielle est donnée par: Ep = 60 × 9,8 × 50 = 29400 J. Par conséquent, l'énergie mécanique totale au sommet est également 29400 J. Lorsque le skieur atteint le bas de la piste sans frottement, toute l'énergie potentielle a été transformée en énergie cinétique, soit Ec = 29400 J, alors que l'énergie potentielle est de nouveau nulle.