אֵנֶרְגִּיָּה קִינֵטִית (אנרגיית תנועה) היא האנרגיה שגוף מקבל בגלל תנועתו. היא תלויה בעיקר במסת הגוף ובמהירותו. באנליזות מכניות העבודה שהכוחות מבצעים על גוף מתורגמת לשינוי באנרגיה הקינטית שלו. זהו עקרון העבודה-אנרגיה: העבודה הכוללת השווה להפרש בין האנרגיה הקינטית הסופית להתחלתית.
ראשית הרעיון הופיעה אצל לייבניץ בסוף המאה ה-17, שהצביע על משמעות המכפלה של המהירות בריבוע. במאה ה-19 מונחים כמו "אנרגיה" ו"עבודה" התגבשו בעבודות של יאנג, קוריוליס ופונסלה, ולורד קלווין נתן את השם "אנרגיה קינטית".
כאשר כוח עושה עבודה על גוף, אנרגיה מועברת אליו ורואים שינוי במהירותו. עבודה חיובית מגדילה את האנרגיה הקינטית; עבודה שלילית (כמו חיכוך) מורידה אותה והופכת אותה לחום. בכדור שנופל הכבידה מייצרת עלייה באנרגיה הקינטית על חשבון אנרגיה פוטנציאלית (אנרגיה בעקבות מיקום בגובה).
לגוף נקודתי (גוף שמקבלים להתייחסות כמכוון אחד) האנרגיה הקינטית נותנת על ידי הביטוי החברתי 1/2 m v², שבו m זו מסת הגוף ו-v המהירות. לגוף לא נקודתי נדרשים שני חלקים: אנרגיה קינטית קווית (תנועת מרכז המסה) ואנרגיה קינטית זוויתית (סיבוב סביב ציר), כאשר סך האנרגיה הקינטית הוא סכום השניים.
בתורת היחסות אנרגיה וקשריה למסה מתבררים לעומק. האנרגיה הכוללת של גוף מחולקת לאנרגיית מנוחה ולהתוספת שנובעת מתנועתו. עבור מהירויות שמקרבות למהירות האור, האנרגיה הקינטית גדלה מעבר לנוסחה הקלאסית.
במכניקה קוונטית האנרגיה הקינטית מתוארת כאופרטור שמופעל על פונקציית הגל. הביטוי המתמטי שלה מוביל למשוואת שרדינגר, שבה פעולת אופרטור האנרגיה הקינטית חשובה לתיאור התנהגות חלקיקים.
אפליקציות יומיומיות: המרה של אנרגיה פוטנציאלית לאנרגיה קינטית נפוצה בתחנות כוח ובטורבינות רוח. גם הטמפרטורה מוסברת ברמה המיקרוסקופית כקשורה לאנרגיה הקינטית הממוצעת של מולקולות החומר.
אנרגיה קינטית היא האנרגיה של תנועה. כל דבר שנע יש לו אנרגיה זו. לדוגמה, כדור קופץ מקבל אנרגיה כשהוא נוטל מהירות.
מחשבות על אנרגיה בתנועה החלו לפני מאות שנים. מדענים כמו לייבניץ חשבו על חשיבות המהירות בריבוע.
כוח שעובד על גוף מוסיף לו אנרגיה. אם הכוח מואט את הגוף, הוא מוריד אנרגיה. חיכוך הופך אנרגיה לחום.
גוף שנע ישר נושא אנרגיה. גם גוף שמסתובב נושא אנרגיה של הסיבוב שלו. שניהם יחד מהווים את האנרגיה הקינטית הכוללת.
רוח מניעה טורבינות בעזרת אנרגיה קינטית. מולקולות שחמות נעות יותר, ולכן טמפרטורה קשורה לאנרגיה קינטית של המולקולות.
אנרגיה קינטית אפשר להעביר או לשנות. העבודה של כוחות מעבירה אנרגיה בין גופים.
תגובות גולשים