Liike-energia eli kineettinen energia on kappaleen liikkeeseen varastoitunutta energiaa. Kappaletta kiihdytettäessä sen kiihdyttämiseen käytetty energia varastoituu kappaleen liike-energiaksi. Klassisen fysiikan mukaan nopeudella v liikkuvan pyörimättömän kappaleen liike-energia on
missä m on kappaleen massa.[1]
Yhtälön johtaminen |
---|
Kineettisen energian kaava voidaan johtaa Newtonin II lain , nopeuden määritelmän , kiihtyvyyden määritelmän , sekä mekaanisen työn avulla.
Tarkastellaan kappaleen liikettä paikallaan olevassa tai vakionopeudella liikkuvassa koordinaatistossa, jonka suhteen kappale on aluksi levossa (ts. kappaleen nopeus koordinaatistossa on aluksi 0). Kun kappaleeseen vaikuttava voima F saa tässä koordinaatistossa kappaleen liikkumaan matkan s, voiman tekemä työ W varastoituu kappaleen liike-energiaksi Ek kaavan mukaisesti, jossa viimeisessä vaiheessa integraali on saatu osittaisintegroimalla |
Suhteellisuusteorian mukaan tämä kuitenkin on vain hyvä likiarvo, jota voidaan käyttää, kun kappaleen nopeus on paljon pienempi kuin valonnopeus.