物理基礎 運動エネルギーの公式の求め方

運動している物体の速度を変化させるために必要なエネルギー（仕事）のことを運動エネルギーと言います。ここではこの運動エネルギーの計算式を説明していきましょう。



重さがｍ（ｋｇ）の物体が速さｖ（ｍ/ｓ）で左から右へ移動しているとき、この物体に進んでいる方向とは逆向き（この場合右から左）に一定の力（－Ｆ）を加えてみます。すると、物体は減速して止まります。
力を加えてから止まるまでの距離をｘ（ｍ）としましょう。このとき、減速しながら進む物体の加速度「ａ」は
　より　　となります。

ここで１つ思い出してください。
等加速度直線運動の公式にこのようなものがありました。


ここでは　
　

　　
なので、これらを代入して





Fxは、仕事「ω」に相当するものでしたので
　となります。

Ｗの単位はＪ（ジュール）でしたね。すなわちこの物体は、Ｊ（ジュール）　のエネルギーを持っていることを意味します。

このエネルギーこそが運動エネルギー（運動している物体の速度を変化させるために必要なエネルギー）であり、この運動エネルギーをＫというアルファベットを用いて表します。