§ 99. Кинетическая энергия

Тела могут обладать запасом работы, т. е. обладать энергией, не только потому, что они занимают определенное положение или деформированы, но и потому, что они обладают скоростью. Так, вагон может въехать на гору, если он вначале обладает некоторой скоростью; пуля или снаряд могут подняться на значительную высоту, если они вылетают из дула с большой скоростью. В этих случаях движущееся тело, поднимаясь вверх, совершает работу против силы тяжести. Движущееся тело может также совершать работу против сил упругости. Бумажный шарик, привязанный к тонкой резиновой нити, может сильно растянуть эту нить, если шарику сообщить толчком большую скорость (рис. 167), Когда один катящийся вагон ударяется своими буферами о буфера другого вагона, то пружины буферов сильно сжимаются, т. е. совершается работа сжатия пружины.

Рис. 167. Быстро летящий бумажный шарик растягивает резиновую нить

Во всех перечисленных примерах тело совершает работу не потому, что оно занимает определенное положение, а потому, что оно обладает определенной скоростью. Покоящийся вагон не может «сам» въехать на гору, не может сжать буферные пружины. Между тем движущийся вагон способен это сделать.

Всякий раз, когда тело совершает работу благодаря тому, что оно движется, скорость его движения уменьшается. Если скорость тела уменьшится до нуля, то запас способности совершать работу за счет движения тела будет исчерпан. Значит, всякое движущееся тело обладает некоторым определенным запасом способности совершать работу, т. е. определенной энергией, обусловленной тем, что оно движется. Энергию, которой тело обладает потому, что оно движется, называют кинетической энергией.

Сумма кинетической и потенциальной энергий образует полную механическую энергию тела.