Kinetická energie je podle definice množství rovnající se polovině hmotnosti pohybujícího se tělesa, vynásobené druhou mocninou rychlosti tohoto tělesa. Toto je jeden z nejdůležitějších pojmů v moderní mechanice. Stručně řečeno, je to energie pohybu, neboli rozdíl mezi celkovou energií a klidovou energií. Jeho podstata však není v moderní vědě plně zohledněna.
Kinetická energie (z řec. Kinema - pohyb) těla ve stavu
nehybnost je nulová. Často je tato hodnota spojena nejen s hmotností a rychlostí. Takže podle jedné definice je kinetická energie práce vykonaná při určité rychlosti. Měřeno v joulech.
Kinetická energie systému je veličina, která úzce souvisí s rychlostí každého z jeho bodů.
Uvažuje se jak v translačním, tak v rotačním pohybu. První případ již byl podrobně vysvětlen výše, jedná se o polovinu hmotnosti objektu vynásobenou jeho rychlostí na druhou. A kinetická energie rotace tělesa je reprezentována jako součet kinetické energieenergie každého z elementárních objemů daného tělesa. Nebo jako hodnotu momentu setrvačnosti vynásobenou druhou mocninou úhlové rychlosti dělenou dvěma.
Řekněme, že existuje nějaké tuhé těleso, které se pohybuje kolem osy
opraveno průchod přes něj. Tento objekt lze rozdělit na malé elementární objemy, z nichž každý má svou elementární hmotu. Dotyčné těleso se pohybuje kolem pevné osy. V tomto případě každý z elementárních objemů popisuje kružnici o odpovídajícím poloměru. Úhlová rychlost jejich rotace je stejná. A proto kinetická energie daného tělesa je součtem kinetických energií všech jeho elementárních objemů pohybujících se kolem osy. Zjednodušená verze tohoto vzorce je poloviční součin druhé mocniny úhlové rychlosti a momentu setrvačnosti.
V některých případech je kinetická energie součtem translační i rotační energie. Například válec odvalující se bez sklouznutí po nakloněné čáře. Při pohybu vpřed provádí pohyb vpřed, ale také se pohybuje kolem své osy.
Jednou ze složek kinetické energie rotace je moment setrvačnosti, který byl zmíněn výše. Závisí na celkové tělesné hmotnosti a také na jejím rozložení vzhledem k ose rotace. Co je to? Toto je míra setrvačnosti pohybu kolem osy, stejně jako u translačního pohybu je mírou setrvačnosti hmotnost. To je velmi důležitá hodnota. Čím větší je moment setrvačnosti, tímje obtížnější uvést tělo do rotačního stavu. Úhlová rychlost charakterizuje rychlost, kterou se tuhé těleso pohybuje kolem své osy. Měrnou jednotkou je rad/s. Úhlová rychlost je poměr úhlu rotace k časovému intervalu, po který tento úhel prochází rotujícím objektem.
Věta o kinetické energii může být formulována asi takto: práce výsledné síly působící na určité těleso je ekvivalentní změně kinetické energie tohoto tělesa.
