עבודה:

נסתכל על גוף הנע במהירות . כח קבוע F מתחיל לפעול על הגוף, ופועל עליו לאורך דרך של x מטרים. כשמסתיימת פעולת הכח, מהירותו של הגוף  (נזכור, שהפעלת הכח גורמת לתאוצה, כלומר, לשינוי במהירות, לכן מהירות הגוף משתנה מ- ל-).

לפני פעולת הכח, האנרגיה הקינטית של  הגוף . אחרי פעולת הכח משתנה האנרגיה הקינטית ל-. כלומר, השינוי באנרגיה הקינטית (מה שעכשיו פחות מה שהיה) הוא:

כשלמדנו על תנועה בתאוצה קבועה, אחת הנוסחאות שלמדנו היתה:

במקרה עליו אנו מדברים, נגדיר את המיקום בו היה הגוף עם תחילת פעולת הכח כמיקום אפס (), ואת המיקום עם סוף פעולת הכח נגדיר כ-x.
לפי החוק השני של ניוטון נרשום במקום התאוצה, את הכח והמסה

( נחליף- במקום a נכתוב F/m).
במקום v בנוסחה אנו יכולים לרשום . ובמקום v0 אנו יכולים לרשום . (נזכיר-  ו- הם המהירויות הסופית וההתחלתית).

אנו מקבלים את הנוסחה:

נכפיל ב-m, נחלק ב-2, נעביר אגפים, ונקבל

החלק הימני של המשוואה אמור להיות מוכר לנו. זהו שיעור השינוי באנרגיה הקינטית.

החלק השמאלי של המשוואה אומר לנו שני דברים חשובים:

את מכפלת הכח בדרך שלאורכה פעל אנו מכנים בשם עבודה. כאשר אנו מפעילים כח על גוף לאורך דרך, אנו אומרים שאנו משקיעים בו עבודה. השקעת עבודה היא בעצם השקעת אנרגיה. וכאשר הגוף בו אנו משקיעים עבודה אינו מוסר אנרגיה לשום מקום אחר תוך כדי השקעת העבודה שלנו, תתבטא השקעת העבודה בגוף בשינוי האנרגיה הקינטית שלו.

עכשיו הזמן המתאים לספר, שיחידת המדידה של אנרגיה היא ה"ג'אול" (ישנן עוד שיטות יחידות, אך אנו נשתמש בזו). למה אנחנו מספרים את זה רק לאחר שלמדנו את מושג העבודה? כי עכשיו ניתן לומר את ההגדרה הבאה:

ג'אול אחד הוא כמות האנרגיה הדרושה כדי להפעיל כח של ניוטון אחד לאורך דרך של מטר אחד.

כיוון שלאנרגיה ישנן צורות שונות, ישנן הרבה מאד הגדרות לג'אול. למשל, ניתן לומר גם שג'אול אחד הוא כמות האנרגיה אותה נושא גוף שמסתו קילוגרם אחד, הנע במהירות של מטר אחד לשניה.

בהמשך נלמד על עוד סוגים של אנרגיה, שמתוכם אפשר לגזור הגדרות נוספות ליחידת הג'אול.

כשאנחנו מחשבים את העבודה יש כמה דברים שחשוב לדעת:

המסה m נגררת לאורך דרך x כשלאורך כל הדרך פועל עליה הכח F.
הכח אינו משפיע על מיקומה של המסה בציר המאונך למישור.
רק הרכיב האופקי של הכח משפיע על שינוי המיקום לאורך הדרך x.
לכן, כאשר אנו מחשבים את העבודה עלינו להכפיל רק את הרכיב האופקי ב-x. העבודה תהיה שווה ל-      F×x×cos 30.

• עוד נקודה חשובה היא שתמיד כאשר ישנם כמה כוחות הפועלים על גוף, עלינו לסכום את כל הכוחות. ורק אז להכפיל את השקול שלהם בדרך.
  

אם זכור לכם, כשדיברנו על כוחות, אמרנו שהפעלת כח מבלי שיגרום לתזוזה, אינה עולה אנרגיה. וזאת, בניגוד לאינטואיציה שלנו, המתבססת על העובדה שאנחנו מתעייפים גם כאשר אנו מפעילים את שרירינו מבלי לגרום לתזוזה (למשל, כאשר מנסים לדחוף קיר).

הסיבה שאנו מוציאים אנרגיה מבלי שלכאורה הזזנו דבר באמצעות כח שרירינו, היא משום ששריר השלד שלנו פועלים בצורת פולסים של התכווצויות. גם כאשר הקיר שאנו דוחפים אינו זז כלל, תאי שרירי השלד שלנו מבצעים פעולות נמרצות של כיווץ והרפיה (זו גם הסיבה שהידיים מתחילות לרעוד לאחר מאמץ סטטי ממושך). במשך פעולות אלה מופעל ע"י תאי השריר כח לאורך דרכי הכיווץ, עליהם התאים חוזרים שוב ושוב, זוהי הפעלת כח לאורך דרך, והיא עולה לנו הרבה מאד אנרגיה.