Arbeidsvermogen, in het algemeen het vermogen om arbeid te verrichten. Wanneer een lichaam van gewicht G tot eene hoogte h is opgeheven, waarvoor eene hoeveelheid arbeid, gelijk aan G h noodig is, heeft het ten opzichte van de zwaartekracht een zeker a. verkregen. Het verschil tusschen dit a. in den nieuwen stand en in den vorigen kan gelijk gesteld worden aan den arbeid van de kracht, waardoor het lichaam werd opgeheven, immers, keert het tot den aanvankelijken stand terug, dan is de arbeid der zwaartekracht gelijk aan den arbeid der uitwendige kracht bij de eerste beweging. Derhalve is de arbeid der zwaartekracht gelijk aan de vermindering van het a. ten opzichte van die kracht.
Heeft een lichaam, zooals in dit geval, in een bepaalden stand eene bepaalde hoeveelheid a. ten opzichte van een zekere kracht (in dit geval de zwaartekracht), dan zegt, dat het a. van plaats ten opzichte van die kracht bezit. Een ander voorbeeld van dit a. van plaats is een geladen geleider P, die zich bevindt in de nabijheid van een anderen geladen geleider Q (zie ELECTROSTATICA); P. ondervindt dan eene kracht van Q, b. v. (bij gelijknamige lading) eene afstooting. Wordt nu door eene uitwendige kracht (d.w.z. eene kracht, die niet voortspruit uit de eigenschappen en ladingen van P en Q) P naar Q toe bewogen, dan verricht die kracht een zekeren arbeid. Met het bedrag van dien arbeid neemt het a. van plaats van P ten opzichte van de door Q uitgeoefende kracht toe, want bij terugkeer in zijn oorspronkelijken stand kan P denzelfden arbeid verrichten, die eerst door de uitwendige kracht was verricht. Ook hier is de arbeid der kracht door Q op P uitgeoefend, gelijk aan de vermindering van het a. van plaats. Steeds, wanneer lichamen of deelen van hetzelfde lichaam krachten op elkaar uitoefenen, die alleen van de onderlinge ligging afhangen, beantwoordt aan elke standsverandering eene bepaalde verandering van het A. van plaats, dat ook wel potentieële energie genoemd wordt. Heeft men alleen met veranderingen hiervan te doen, dan geldt steeds, dat de arbeid der krachten, die de deelen van het stelsel op elkander uitoefenen, gelijk is aan de vermindering van het a. van plaats. Een ander geval doet zich voor, wanneer op een lichaam (stoffelijk punt) met massa m eene zekere constante kracht K werkt, terwijl er geen andere krachten werkzaam zijn.
Het lichaam verkrijgt dan eene eenparig versnelde beweging met de versnelling p = K/m. Gedurende den tijd t zal de snelheid van het lichaam vermeerderen met het bedrag p t en worden v = v0 + p t, wanneer v0 de aanvankelijke snelheid voorstelt. De afgelegde weg bedraagt s = v0 t + ½ pt2 = v2 — v02/2 p derhalve de arbeid der kracht Ks = K/2p (v2—v02), welke uitdrukking wordt, bij invoering van p = K/m, K s = ½ mv2 — ½ mv02. De arbeid der kracht blijkt dus gelijk te zijn aan de toeneming van het halve produckt van de massa en het quadraat der snelheid, aan welke uitdrukking daarom de naam a. van beweging of kinetische energie gegeven is, want ook omgekeerd is, wanneer het zich bewegende lichaam eene kracht uitoefent, de arbeid dezer kracht gelijk aan de afneming van het a. van beweging. Dezelfde beschouwingen gelden ook, wanneer er meer dan ééne kracht op het lichaam werkt, waarbij echter wrijvingsweerstanden in den meest uitgebreiden zin van de beschouwing worden uitgesloten. Deze beperking in aanmerking nemende, geldt dus algemeen, dat de toeneming van het a. van beweging gelijk is aan den arbeid van de krachten, die op het lichaam werken. Voor een zeker stelsel van lichamen geldt nu eenerzijds, dat de arbeid der krachten, die de deelen er van op elkander uitoefenen, gelijk is aan de vermindering van het a. van plaats, anderzijds, dat de arbeid der krachten gelijk is aan de vermeerdering van het a. van beweging. Deze twee stellingen combineerende, komt er, dat de vermeerdering van het a. van beweging gelijk is aan de vermindering van het a. van plaats,wanneer er geen uitwendige krachten aanwezig zijn.
Derhalve is bij een stelsel, waarop geen uitwendige krachten werken, de som van a. van plaats en a. van beweging constant. Hiermede is de wet van behoud van arbeidsvermogen voor een zuiver mechanisch stelsel uitgesproken. Werken op zulk een stelsel wel uitwendige krachten, dan is de arbeid dezer krachten gelijk aan de vermeerdering van de som van a. van plaats en a. van beweging. Bij de voorgaande beschouwingen moest van wrijvingskrachten in het algemeen worden afgezien. Bij de invoering hiervan zou namelijk de zooeven uitgesproken bewering niet meer juist zijn. Bij elke beweging toch, waarbij wrijvingskrachten werkzaam zijn, wordt de beweging vertraagd, dus neemt het a. van beweging af, zonder dat daartegenover a. van plaats gewonnen wordt. Een verticaal omhoog geworpen lichaam b.v., dat in zijnen hoogsten stand een zeker a. van plaats heeft, zal bij het vallen a. van beweging verkrijgen. Na de botsing met den grond zal het echter een deel hiervan verloren hebben, zoodat het niet meer de hoogte kan bereiken, waartoe het aanvankelijk was opgeworpen.
Evenmin zullen twee botsende lichamen, die te zamen vóór de botsing een zeker a. van beweging hadden, daarna nog hetzelfde bedrag daarvan hebben. Schijnbaar gaat er dus a. verloren. Echter blijkt het bij nauwkeuriger waarneming, dat al deze bewegingen met ontwikkeling van warmte gepaard gaan; elke wrijvingsweerstand heeft warmteontwikkeling ten gevolge. Op grond van de proeven van Joule, waarbij hij had aangetoond, dat aan eene bepaalde hoeveelheid mechanisch a., die door wrijving was verloren gegaan, steeds een bepaalde hoeveelheid warmte beantwoordt, zoodat de warmte te beschouwen is als een met mechanisch a. aequivalente vorm van a. (zie WARMTE) kwam men derhalve tot de conclusie, dat bij omzettingen van mechanisch a., waarbij ook wrijving eene rol speelt, de totale som van mechanisch a. en warmte voor een stelsel, waarop geen uitwendige krachten werken, en waarbij geen uitwisseling van warmte met de omgeving kan plaats hebben, constant is. R. Meyer (1842) en H. v. Helmholtz (1847)hebben daarop aan de aldus reeds uitgebreide wet van behoud van arbeidsvermogen eene nog veel ruimere beteekenis gegeven, die alle vormen van a. omvat, en voor de meest algemeene stelsels (dus voor willekeurige physisch-chemische stelsels, die in het geheel geen gelijkenis meer behoeven te vertoonen met de aanvankelijk beschouwde mechanische stelsels) geldt. Ze kan aldus worden geformuleerd: Voor elk naar buiten afgesloten stelsel (d.w.z. een stelsel, dat aan invloeden van buiten onttrokken is), bestaat eene zekere grootheid — afhankelijk van den algeheelen physisch-chemischen toestand van het stelsel — die de eigenschap heeft, bij alle veranderingen van dit stelsel dezelfde waarde te behouden; deze grootheid is het totale a. van het stelsel. Deze wet vormt een der meeste zekere grondslagen van de natuurkunde en de scheikunde. Behalve het mechanisch a. en de warmte, welke laatste vorm eveneens geheel tot den mechanischen vorm kan worden teruggebracht, zijn er nog verschillende andere vormen van a. of energie, zooals het a. van het electrostatische en clectromagnetische veld (zie ELECTROSTATICA en ELECTROMAGNETISME), het chemisch a. het a., dat bij radioactieve omzettingen vrijkomt (zie RADIOACTIVITEIT) en wellicht nog meer andere.
