Työenergiateoreema

Työenergiateoreema kuvaa suhdetta kappaleeseen tehdyn työn ja sen liike-energian muutoksen välillä. Teoreeman mukaan kappaleeseen tehty kokonaistyö on yhtä suuri kuin kappaleen liike-energian muutos. Työ on voiman ja matkan tulos, ja se kuvaa energian siirtymistä. Liike-energia puolestaan on kappaleen liikkeen mukanaan tuomaa energiaa.

Matemaattisesti teoreema voidaan esittää muodossa W = ΔE_k, missä W on kappaleeseen tehty kokonaistyö ja ΔE_k on liike-energian muutos. Liike-energia E_k määritellään puolestaan kaavalla E_k = 1/2 * m * v², missä m on kappaleen massa ja v on sen nopeus. Jos kappaleeseen tehdään positiivista työtä, sen liike-energia kasvaa, ja jos työtä tehdään negatiivista työtä (eli kappale tekee työtä ympäristöön), sen liike-energia pienenee.

Työenergiateoreema on keskeinen käsite mekaniikassa ja sitä voidaan soveltaa monenlaisissa fysiikan ongelmissa. Se tarjoaa vaihtoehtoisen tavan analysoida kappaleiden liikettä Newtonin lakien rinnalla. Teoreeman ymmärtäminen auttaa selittämään esimerkiksi sitä, miksi auton nopeus kasvaa kiihdyttäessä ja hidastuu jarrutettaessa.