Neno "nishati" linatokana na lugha ya Kigiriki na maana yake ni "kitendo", "shughuli". Wazo lenyewe lilianzishwa kwanza na mwanafizikia wa Kiingereza T. Jung mwanzoni mwa karne ya 19. Kwa neno "nishati" inamaanisha uwezo wa mwili unaomiliki mali hii kufanya kazi. Mwili una uwezo wa kufanya kazi zaidi, nguvu zaidi inayo. Kuna aina kadhaa zake: ndani, umeme, nyuklia na nishati ya mitambo. Mwisho ni wa kawaida zaidi kuliko wengine katika maisha yetu ya kila siku. Tangu nyakati za kale, mwanadamu amejifunza kukabiliana na mahitaji yake, akiibadilisha kuwa kazi ya mitambo kwa kutumia vifaa na miundo mbalimbali. Tunaweza pia kubadilisha aina moja ya nishati kuwa nyingine.
Katika mfumo wa mechanics (mojawapo ya matawi ya fizikia), nishati ya mitambo ni kiasi halisi ambacho kinabainisha uwezo wa mfumo (mwili) kufanya kazi ya kiufundi. Kwa hivyo, kiashiria cha uwepo wa aina hii ya nishati ni uwepo wa kasi fulani ya mwili, ambayo inaweza kufanya kazi.
Aina za nishati ya kiufundi: kinetiki na uwezo. Katika kila kisa, nishati ya kinetic ni kiasi cha scalar,inayojumuisha jumla ya nguvu za kinetic za vidokezo vyote vya nyenzo vinavyounda mfumo fulani. Wakati nishati inayowezekana ya mwili mmoja (mfumo wa miili) inategemea nafasi ya jamaa ya sehemu zake (zao) ndani ya uwanja wa nguvu ya nje. Kiashirio cha mabadiliko katika nishati inayoweza kutokea ni kazi bora kabisa.
Mwili una nishati ya kinetiki ikiwa iko katika mwendo (vinginevyo inaweza kuitwa nishati ya mwendo), na nishati inayoweza kutokea ikiwa imeinuliwa juu ya uso wa dunia hadi urefu fulani (hii ni nishati ya mwingiliano). Nishati ya kimakaniki hupimwa (kama aina nyinginezo) katika Joules (J).
Ili kupata nishati ambayo mwili unayo, unahitaji kutafuta kazi iliyotumika kuhamisha mwili huu hadi hali yake ya sasa kutoka hali ya sifuri (wakati nishati ya mwili ni sawa na sifuri). Zifuatazo ni fomula kulingana na ambayo nishati ya mitambo na aina zake zinaweza kubainishwa:
– kinetic – Ek=mV2/2;
– uwezo – Ep=mgh.
Katika fomula: m ni wingi wa mwili, V ni kasi ya kusonga mbele, g ni kuongeza kasi ya anguko, h ni urefu ambao mwili umeinuliwa juu ya uso wa dunia.
Kupata jumla ya nishati ya kimitambo kwa mfumo wa miili ni kutambua jumla ya vijenzi vyake vinavyowezekana na vya kinetiki.
Mifano ya jinsi nishati ya kimitambo inaweza kutumiwa na mwanadamu ni zana zilizobuniwa nyakati za kale (kisu, mkuki, n.k.), na saa za kisasa zaidi, ndege, n.k.taratibu. Nguvu za asili (upepo, mawimbi ya bahari, mtiririko wa mito) na juhudi za kimwili za mtu au wanyama zinaweza kutenda kama vyanzo vya aina hii ya nishati na kazi inayofanywa nayo.
Leo, mara nyingi sana kazi ya kiufundi ya mifumo (kwa mfano, nishati ya shimoni inayozunguka) inategemea ubadilishaji unaofuata katika utengenezaji wa nishati ya umeme, ambayo jenereta za sasa hutumiwa. Vifaa vingi (mota) vimetengenezwa ambavyo vina uwezo wa kubadilisha kila mara uwezo wa kiowevu cha kufanya kazi kuwa nishati ya kiufundi.
Kuna sheria ya kimaumbile ya uhifadhi wake, kulingana na ambayo katika mfumo funge wa miili, ambapo hakuna hatua ya msuguano na nguvu za upinzani, thamani ya kudumu itakuwa jumla ya aina zote mbili zake (Ek na Ep) ya miili yake yote. Mfumo kama huo ni bora, lakini kwa kweli hali kama hizi haziwezi kufikiwa.
