Kineettinen energia on määritelmän mukaan määrä, joka on puolet liikkuvan kappaleen massasta kerrottuna tämän kappaleen nopeuden neliöllä. Tämä on yksi modernin mekaniikan tärkeimmistä termeistä. Lyhyesti sanottuna se on liikkeen energia tai ero kokonaisenergian ja lepoenergian välillä. Sen olemusta ei kuitenkaan oteta täysin huomioon modernissa tieteessä.
Kineettinen energia (sanasta gr. Kinema - liike) kehon tilassa
liikkumattomuus on nolla. Usein tämä arvo ei liity pelkästään massaan ja nopeuteen. Joten erään määritelmän mukaan liike-energia on tietyllä nopeudella tehtyä työtä. Jouleina mitattuna.
Järjestelmän liike-energia on suure, joka liittyy läheisesti sen kunkin pisteen nopeuteen.
Se otetaan huomioon sekä translaatio- että pyörimisliikkeessä. Ensimmäinen tapaus on jo selitetty yksityiskohtaisesti edellä, tämä on puolet kohteen massasta kerrottuna sen nopeuden neliöllä. Ja kehon kineettinen pyörimisenergia esitetään kineettiikan summanatietyn kappaleen jokaisen alkeistilavuuden energiat. Tai hitausmomentin arvona kerrottuna kulmanopeuden neliöllä jaettuna kahdella.
Oletetaan, että on jokin jäykkä kappale, joka liikkuu akselin ympäri
korjattu sen läpi. Tämä esine voidaan jakaa pieniin alkuainetilavuuksiin, joista jokaisella on oma alkeismassansa. Kyseinen kappale liikkuu kiinteän akselin ympäri. Tässä tapauksessa jokainen alkeistilavuus kuvaa vastaavan säteen omaavaa ympyrää. Niiden pyörimiskulma on sama. Ja siksi tietyn kappaleen kineettinen energia on kaikkien sen akselin ympäri liikkuvien alkuainetilavuuksien kineettisten energioiden summa. Tämän kaavan yksinkertaistettu versio on puolet kulmanopeuden neliön ja hitausmomentin tulosta.
Joissakin tapauksissa kineettinen energia on sekä translaatio- että pyörimisenergian summa. Esimerkiksi sylinteri, joka rullaa liukumatta k altevaa linjaa pitkin. Eteenpäin liikkuessaan se suorittaa eteenpäinliikkeen, mutta liikkuu myös akselinsa ympäri.
Yksi pyörimisenergian komponenteista on hitausmomentti, joka mainittiin edellä. Se riippuu kehon kokonaismassasta sekä sen jakautumisesta pyörimisakseliin nähden. Mikä se on? Tämä on akselin ympäri kulkevan liikkeen hitausmitta, aivan kuten translaatioliikkeessä inertian mitta on massa. Tämä on erittäin tärkeä arvo. Mitä suurempi hitausmomentti on, sitäkehon saattaminen pyörimistilaan on vaikeampaa. Kulmanopeus kuvaa nopeutta, jolla jäykkä kappale liikkuu akselinsa ympäri. Mittayksikkö on rad/s. Kulmanopeus on kiertokulman suhde aikaväliin, jonka tämä kulma ohittaa pyörivän kohteen.
Kineettisen energian lause voidaan muotoilla jotenkin näin: tiettyyn kappaleeseen kohdistetun resultanttivoiman työ vastaa tämän kappaleen liike-energian muutosta.
