일

외력이 일정하면 일은 경로의 길이와 경로를 따라서 작용하는 힘의 성분을 곱하여 계산된다. 물체에 한 일은 한 지점에서 다른 지점으로 이동한 물체의 변위에 의해서뿐만 아니라 기체의 압축, 축의 회전, 심지어는 외부 자기력에 의한 물체 내 입자들의 보이지 않는 운동에 의해서도 이루어진다.

위와 같이 어떤 식으로든지 물체의 변위가 없고 물체가 움직이는 경로의 방향으로 힘의 성분이 없다면 일은 행해지지 않는다. 무거운 물체를 움직이지 않게 잡고 있으면 변위가 없기 때문에 물체에 전달되는 에너지는 없다. 또 물체를 줄에 매달아 일정한 속도로 회전시키는 것도 힘의 방향이 변위와 수직인 원의 중심으로 향하므로 물체에 전달되는 에너지는 없다.

따라서 이 2가지 경우 한 일은 없다. 일의 수학적 표현은 상황에 따라서 다르다. 등온상태로 기체를 압축시킬 때 한 일은 압력과 부피변화의 곱이다. 축을 회전시킬 때 토크가 한 일은 토크의 크기와 각 변위의 곱이다. 물체에 한 일은 물체의 에너지 증가와 같은데, 이는 일을 하여 물체에 에너지를 전달하기 때문이다. 그런데 작용하는 힘이 물체의 운동과 반대 방향이면 일은 음의 값을 가지며 물체로부터 에너지를 얻게 된다.

일의 단위는 에너지의 단위와 같다. 예를 들면 MKS단위계에서는 J(줄)이고, cgs단위계에서는 erg(에르그)이다. 영국단위계에서는 ft-lb(피트-파운드)이다.