انرژی جنبشی

انرژی جنبشی یا ( Kinetic Energy ) ( اختصاری  KE ) یکی از صورت های انرژی است که جسم بخاطر حرکت دارا می باشد. انرژی جنبشی عبارت است از کار مورد نیاز برای شتاب دادن به جرم جسم برای رسیدن به سرعت مورد نظر از حالت سکون. از آنجا که این انرژی در حین شتاب گرفتن جسم به آن اضافه می شود، جسم این انرژی را تا زمانی که تغییری در سرعت جسم داده نشود حفظ خواهد کرد؛ بنابراین از نظر تئوری همین مقدار کار برای کاهش سرعت جسم از سرعت کنونی به حالت توقف مورد نیاز خواهد بود.
انرژی جنبشی یک جسم با جرم جسم و مجذور سرعت رابطه مستقیم دارد. به عبارت دیگر بین کار کل انجام شده روی یک جسم و تغییرات انرژی جنبشی آن، رابطه ای وجود دارد که به قضیه کار انرژی جنبشی معروف است و به این نوع جنبشی حرکتی می گویند.
انرژی جنبشی یک جسم در حال حرکت با جرم آن جسم و مجذور سرعتش متناسب است. انرژی جنبشی برابر است با حاصل ضرب نصف جرم در مجذور سرعت آن جسم. اگر جرم جسم را با m و سرعت آن را با v نشان دهیم، در این صورت انرژی جنبشی که با K نمایش داده می شود، به صورت زیر است:
یکای انرژی جنبشی در دستگاه بین المللی یکاها ( SI ) مانند هرنوع دیگر انرژی به افتخار جیمز پرسکات ژول، ژول ( با نماد: "J" ) نامیده شده. انرژی جنبشی یک کمیت نرده ای است. یکای انرژی جنبشی بر حسب یکای اصلی اس آی برابر است با: J = k g ⋅ m 2 s 2
معمولاً در مورد حرکت جسم صلب به عنوان سیستمی از ذرات، دو نوع انرژی جنبشی می توانیم تعریف کنیم.
از آنجا که انرژی کمیتی نرده ای است؛ بنابراین در مورد یک سیستم متشکل از چند ذره، انرژی جنبشی کل برابر با مجموع انرژی جنبشی تک تک ذرات خواهد بود. اما در مورد یک جسم صلب که تعداد ذرات خیلی زیاد است، نقطه ای به عنوان مرکز جرم تعریف می شود که نماینده کل جسم صلب است؛ بنابراین انرژی جنبشی انتقالی نیز به صورت نصف حاصلضرب جرم جسم صلب در مجذور سرعت مرکز جرم تعریف می شود.
جسم صلبی را در نظر بگیرید که با سرعت زاویه ای ω حول محوری که نسبت به یک چارچوب لخت خاص ثابت است، می چرخد. هر ذره این جسم در حال دوران مقدار معینی انرژی جنبشی دارد. چون تعداد این ذرات در جسم صلب زیاد است، لذا کمیتی به نام گشتاور لختی ( لختی دورانی ) تعریف می شود. لختی دورانی به صورت مجموع جملاتی تعریف می شود که هر جمله با حاصل ضرب جرم یک ذره از جسم صلب در مجذور فاصله عمودی ذره از محور دوران برابر است؛ بنابراین انرژی جنبشی دورانی جسم صلب که بخاطر دوران حاصل می شود، برابر است با نصف حاصل ضرب لختی دورانی جسم صلب در مجذور سرعت زاویه ای.

انرژی جنبشی (kinetic energy)
انرژی جسم، ناشی از حرکت آن. این انرژی با انرژی پتانسیلتفاوت دارد. هر جسم متحرک دارای انرژی جنبشی است و این انرژی معادل با کاری است که برای توقف جسم انجام می گیرد. مقدار انرژی جنبشی جسم، به جرم جسم و سرعت آن بستگی دارد. انرژی جنبشی جسمی به جرم m (کیلوگرم) و سرعت v (متر بر ثانیه)، برحسب ژول، از رابطۀ زیر به دست می آید: KE= (۱/۲) mv۲اگر جسم متحرکی با جسم دیگر برخورد کند، کار انجام می شود. مثلاً، اگر خودروی در حال حرکتی با خودروی ساکنی برخورد کند، خودروی ساکن به حرکت درمی آید و نیرویی که از سوی جسم متحرک وارد می شود، جسم ساکن را تا فاصلۀ معینی جابه جا می کند. همۀ اتم ها و مولکول ها، به علت حرکتشان، مقداری انرژی جنبشی دارند (← نظریۀ جنبشی). افزودن انرژی گرمایی به جسم، انرژی جنبشی میانگین مولکول های تشکیل دهندۀ آن جسم و درنتیجه، سرعت میانگین این مولکول ها را افزایش می دهد و افزایش سرعت میانگین مولکول ها به صورت افزایش دمای جسم ظاهر می شود.