动能包括什么能量 ：全面解读高考中的“动能”

上期我们对能量进行了一个整体阐述，这一期开始，我们对几个关键的具体的能量进行逐一讲解，首先看动能。

动能的定义：物体由于运动而具有的能量，称为物体的动能。它的大小定义为物体质量与速度平方乘积的二分之一。为什么还有一个二分之一呢？这是为了和牛顿第二定律统一起来。我们用匀变速直线运动来大概推导一下，大家就明白了。非常准确的推导，留待大学学习。

大概推导：牛顿第二定律F=ma，所以Fs=mas=m(v2的平方－v1的平方)/2，其中F为合外力，m为质量，a为匀变速直线运动的加速度，v2为末速度，v1为初速度，s为位移。可见二分之一的出现是物理规律统一的必然。

结论：质量相同的物体，运动速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，具有的动能就越大。

几点说明：①动能是标量，只有大小没有方向，所以动能可以直接加减而不用平行四边形合成；

②动能具有瞬时性，在某一时刻，物体具有一定的速度，也具有一定的动能，动能是状态量；而与之相对的功就是一个过程量。

③动能具有相对性，因为对不同的参考系，物体速度有不同的瞬时值，也就具有不同的动能，一般以地面为参考系研究物体的运动。所以动能其实是一个系统整体拥有的物理量。

④动能没有负值，它一定是一个大于等于零的物理量。

补充一下动能的来历：牛顿没有使用过动能的概念，他使用的是笛卡尔提出的动量概念，即物体质量与速度的乘积。与牛顿同时代的德国科学家莱布尼兹不赞同动量概念，并认为动量是“死力”，主张使用一种他称为“活力”的概念取代之。而他所谓的“活力”，就是物体质量与速度平方的乘积。

“活力”到底是个什么力，与牛顿的作用力之间到底有什么关系，当时并不清楚。十九世纪初英国科学家托马斯·杨引进“能量”概念和法国科学家科里奥利引进“功”的概念，并将功和能相互关联。科里奥利将活力即动能，看成是作用力做功的结果，由此提出了动能这个物理量。