Theo định nghĩa, động năng là một đại lượng bằng một nửa khối lượng của một vật chuyển động, nhân với bình phương tốc độ của vật này. Đây là một trong những thuật ngữ quan trọng nhất trong cơ học hiện đại. Nói một cách ngắn gọn, đó là năng lượng của chuyển động, hay sự chênh lệch giữa tổng năng lượng và năng lượng nghỉ. Tuy nhiên, bản chất của nó không được xem xét đầy đủ trong khoa học hiện đại.
Động năng (từ Gr. Kinema - chuyển động) của một cơ thể ở trạng thái
bất di bất dịch là con số không. Thường thì giá trị này không chỉ liên quan đến khối lượng và tốc độ. Vì vậy, theo một định nghĩa, động năng là công được thực hiện ở một tốc độ nhất định. Được tính bằng jun.
Động năng của hệ là đại lượng liên quan chặt chẽ với tốc độ của mỗi chất điểm của nó.
Nó được coi là cả chuyển động tịnh tiến và chuyển động quay. Trường hợp đầu tiên đã được giải thích chi tiết ở trên, đây là một nửa khối lượng của một vật thể nhân với bình phương tốc độ của nó. Và động năng của chuyển động quay của vật được biểu thị bằng tổng của động năngnăng lượng của mỗi thể tích cơ bản của vật thể đã cho. Hoặc giá trị của mômen quán tính nhân với bình phương của vận tốc góc chia cho hai.
Giả sử có một vật cứng nào đó chuyển động quanh một trục
cố định đi qua nó. Vật thể này có thể được chia thành các tập nhỏ, mỗi tập có khối lượng cơ bản riêng. Cơ thể được đề cập chuyển động quanh một trục cố định. Trong trường hợp này, mỗi tập cơ bản mô tả một hình tròn có bán kính tương ứng. Tốc độ góc của chuyển động quay của chúng là như nhau. Và do đó động năng của một vật nhất định là tổng động năng của tất cả các khối lượng cơ bản của nó chuyển động quanh trục. Một phiên bản đơn giản của công thức này là một nửa tích của bình phương vận tốc góc và mômen quán tính.
Trong một số trường hợp, động năng là tổng của cả năng lượng chuyển động và chuyển động quay. Ví dụ, một hình trụ lăn mà không trượt dọc theo một đường nghiêng. Tiến về phía trước, nó thực hiện chuyển động tịnh tiến, tuy nhiên, nó cũng chuyển động quanh trục của nó.
Một trong những thành phần của động năng quay là mômen quán tính, đã được đề cập ở trên. Nó phụ thuộc vào tổng khối lượng cơ thể, cũng như sự phân bố của nó đối với trục quay. Nó là gì? Đây là đơn vị đo quán tính của chuyển động quanh một trục, cũng giống như trong chuyển động tịnh tiến, đơn vị đo quán tính là khối lượng. Đây là một giá trị rất quan trọng. Mômen quán tính càng lớn thìcàng khó đưa cơ thể vào trạng thái quay. Vận tốc góc đặc trưng cho tốc độ mà một vật cứng chuyển động quanh trục của nó. Đơn vị đo là rad / s. Vận tốc góc là tỷ số giữa góc quay và khoảng thời gian mà góc này đi qua một vật quay.
Định lý động năng có thể được xây dựng như sau: công của lực tác dụng lên một vật thể nào đó tương đương với sự thay đổi động năng của vật thể này.
