物体が持っている「仕事をする能力」を物理学ではエネルギーと呼び、単位には仕事と同じジュール（J）を用います。総合学習サイト『Hatsudy』の解説でも触れられている通り、1Nの力で物体を1m動かしたときの仕事が1Jです。この仕事の能力が「位置」に由来するのか、「運動速度」に由来するのかによって、エネルギーの性質は大きく二分されます。
まず、位置エネルギーの求め方と具体例を整理します。代表格である重力による位置エネルギーの公式は、質量 $m$（kg）、重力加速度 $g$（約$9.8\ \text{m/s}^2$）、基準面からの高さ $h$（m）を用いて次のように表されます。
$$U = mgh$$
例えば、地上10mのビルの屋上にある質量2kgの鉄球は、$2 \times 9.8 \times 10 = 196\text{J}$ のエネルギーを内に秘めています。これは、物体が落下するときに「重力がその物体に対して196J分の仕事をする余地がある」ことを意味します。位置エネルギーが「ポテンシャルエネルギー（潜在能力）」と呼ばれる所以です。
一方、運動エネルギーの計算方法と詳細まとめを確認すると、物体が速さ $v$（m/s）で疾走しているときに持つエネルギー $K$ は以下の式で算出されます。
$$K = \frac{1}{2}mv^2$$
質量に比例するだけでなく、速度の2乗に比例する点が最大の特徴です。時速が2倍になれば運動エネルギーは4倍、時速が3倍になれば9倍へと急膨張します。自動車の衝突事故において、わずかなスピード超過が致命的な破壊力をもたらす物理的根拠がここにあります。
これら相反する性質を持つ2つが組み合わさるとき、自然界の驚くべき調和が現れます。外から余計な力が加わらず、摩擦や空気抵抗を無視できる閉じた条件下において、位置エネルギーと運動エネルギーを足し合わせた合計値（力学的エネルギー）は、運動のあらゆる瞬間で寸分違わず一定の数値を保ち続けます。これが力学的エネルギー保存の法則です。高さが減ればそのぶん速度が増し、速度を失えばそのぶん高い場所へ到達する。この等価変換のルールこそが、力学のあらゆる難問を解き明かすマスターキーとなります。
