運動エネルギー｜運動する物質のもつエネルギー

運動エネルギー

運動エネルギーとは、運動する物質のもつエネルギーで、ニュートンによって発見された。下記で示される通り、質量と速度が大きくかかわっており、運動する物体の質量が重ければ重いほど、早ければ早いほど、運動エネルギーは大きくなる。直線運動で質量mの物体が速度vで運動しているときの運動エネルギーと回転運動で慣性モーメントIoで角速度ωで表されるときの運動エネルギーの二つがある。

直線運動の運動エネルギー

直線運動で動いている物質の運動エネルギーは、次式で表されるように質量と速度の2乗の積に2で割った式で表される。自動車に例えた場合、ダンプカーが軽自動車よりも大きな運動エネルギーを持ち、また同じ自動車でも速度が早ければ早いほど、大きな運動エネルギーがかかる。

EXCELで計算する。

薄いオレンジのところに数字を入力すると、運動エネルギーが計算できます。

EXCELで計算する。

薄いオレンジのところに数字を入力すると、回転運動の運動エネルギーが計算できます。

回転運動の運動エネルギー

回転運動の運動エネルギーは、慣性モーメントに角速度の2乗をかけることである。

EXCELで計算する。

薄いオレンジのところに数字を入力すると、回転運動の運動エネルギーが計算できます。

運動エネルギーと仕事

運動エネルギーと仕事の関係は下記の通りとなる。物体がAからBに移動したときの運動エネルギーの増加分は次のように表され、W（A→B）の仕事の分だけ、運動エネルギーが増加することを示している。