Energie bestaat in veel verschillende vormen. Dieren krijgen energie van het eten van voedsel. Elektrische energie is verbonden met de kleine eenheden, atomen genaamd, waaruit alles in het universum is opgebouwd. De energie ontstaat wanneer deeltjes, elektronen genaamd, van het ene atoom naar het andere bewegen. Warmte en licht zijn ook vormen van energie. De ene vorm van energie kan ook worden omgezet in een andere. In een batterij verandert opgeslagen chemische energie in elektrische energie. In een gloeilamp verandert elektrische energie in licht en warmte.
Potentiële en kinetische energie
Elke van de verschillende vormen van energie kan worden beschreven als ofwel potentiële energie ofwel kinetische energie. Potentiële energie is opgeslagen energie. De chemische energie van voedsel is bijvoorbeeld opgeslagen energie. Wanneer mensen eten, verandert hun lichaam de opgeslagen energie in bewegende energie, zoals warmte-energie of mechanische energie. Potentiële energie kan ook afkomstig zijn van de positie van een voorwerp. Een voorwerp dat door zijn positie potentiële energie heeft, heeft het vermogen, of de potentie, om te bewegen. Potentiële energie is bijvoorbeeld opgeslagen in een rots die op een klif staat en in een pijl die aan een boogpees is gespannen. Als de klif onder de rots afbrokkelt, valt de rots. Als de pees wordt losgelaten, beweegt hij voorwaarts en duwt de pijl door de lucht.
Als de rots en de pijl bewegen, krijgen zij kinetische energie. Kinetische energie is bewegende energie. Alle bewegende voorwerpen hebben kinetische energie, zelfs atomen. De totale willekeurige bewegende energie van alle atomen en moleculen in een voorwerp wordt warmte-energie (of thermische energie) genoemd. De bewegende energie van een steen die een heuvel afrolt, wordt mechanische energie genoemd.
Mechanische energie
Mechanische energie is potentiële energie plus kinetische energie. In tegenstelling tot de andere vormen van energie, kan mechanische energie bestaan als zowel potentiële energie als kinetische energie. Het is alle energie die een voorwerp heeft vanwege zijn beweging (kinetische energie) en zijn positie (potentiële energie). Machines gebruiken mechanische energie om arbeid te verrichten. Een hamer bijvoorbeeld gebruikt mechanische energie om een spijker in een plank te slaan. Wanneer de hamer wordt opgetild, heeft hij potentiële energie van de arbeid die is verricht bij het optillen. Wanneer de hamer in de richting van de spijker wordt bewogen, verandert de potentiële energie in kinetische energie, die het werk kan doen om de spijker in de plank te slaan. Wanneer de hamer de spijker raakt, wordt energie overgedragen op de spijker en vervolgens op de plank.
Warmte-energie (thermische energie)
Alle stoffen zijn opgebouwd uit deeltjes, of stukjes, die moleculen worden genoemd. Moleculen bewegen altijd willekeurig binnen een stof. Warmte-energie is de totale bewegende energie (of kinetische energie) van alle moleculen in een stof. Alle stoffen hebben warmte-energie, omdat de moleculen waaruit alle stoffen bestaan, altijd in beweging zijn.
Mechanische energie en warmte-energie impliceren verschillende soorten beweging. Bij mechanische energie bewegen alle moleculen van een voorwerp samen, zoals een steen die van een heuvel rolt. Bij warmte-energie daarentegen is er sprake van een ongeordende beweging van moleculen in een voorwerp.
Lichtenergie
Lichtenergie wordt ook wel stralingsenergie genoemd. Het is de enige vorm van stralingsenergie die met het blote oog zichtbaar is. Stralingsenergie is de energie die wordt overgebracht door elektromagnetische straling. Andere voorbeelden van stralingsenergie zijn radiogolven, microgolven, röntgenstraling en gammastraling. Elektromagnetische straling reist in golven. Naast lichtenergie straalt de zon het hele spectrum van stralingsenergie uit, gedragen door elektromagnetische straling.
Lichtenergie is bewegende energie. Het beweegt in de vorm van golven en kan zich door lege ruimte en lucht verplaatsen. Verschillende golflengten van zichtbaar licht worden gezien als verschillende kleuren.
Geluidsenergie
Geluidsenergie is bewegende energie. Zij wordt geproduceerd door de heen-en-weergaande beweging van een trillend voorwerp. Deze beweging produceert geluidsgolven die van het voorwerp weg bewegen. De geluidsgolven kunnen alleen door een stof, zoals lucht, water of vaste voorwerpen, reizen. Geluid verplaatst zich langzamer dan licht.
Elektrische energie
Elektrische energie is bewegende energie. Het is de stroom van kleine deeltjes, elektronen en protonen genaamd. Elektrische energie is in de natuur te zien in een bliksemflits, dat is een groot aantal elektronen dat in één keer door de lucht stroomt. Mensen hebben geleerd hoe zij elektrische energie kunnen produceren en beheersen. Elektrische energie wordt door draden of door de lucht gestuurd om zaken als gloeilampen, ovens en wasmachines van energie te voorzien.
Chemische energie
Chemische energie is opgeslagen energie (potentiële energie). Het is opgeslagen in de bindingen tussen atomen en moleculen. Chemische energie is wat de atomen in een molecuul bij elkaar houdt. Het is ook wat de moleculen in een stof bij elkaar houdt.
De chemische energie in voedsel wordt door het lichaam omgezet, of veranderd, in bewegende mechanische energie en warmte-energie. De chemische energie in een batterij kan worden omgezet in elektrische energie om een zaklamp van energie te voorzien.
Nucleaire energie
Nucleaire energie is opgeslagen energie. Het is de energie die de kern van een atoom bijeenhoudt. Kernenergie wordt ook wel atoomenergie genoemd. De kern is het centrale deel van een atoom. Kernenergie kan worden vrijgemaakt door een atoom te splitsen. Ze kan ook vrijkomen door twee atoomkernen samen te voegen tot één atoomkern.