さて、最初に前回の記事の結論を再度確認しておきましょう。
●落下によって仕事（W）を行う場合、必ず位置エネルギー（E）の消費が伴う。
●位置エネルギーと変換された仕事の総量は常に一定に保たれる。
でしたね。
ここで、このグラフを思い出してください。
仕事と位置エネルギーの関係を示したものですが、
位置エネルギー（E）＝重力（F）×高さ（H）
となるため、0mの地面では位置エネルギーがゼロになる、
というのが読み取れます。
質量が力に推されて移動する量、「仕事（W）」は、
エネルギーの消費を伴っておきるものですから、
位置エネルギーが0になった結果、
ここで落下の運動、物体を動かす仕事は終わる、というわけです。
…が、よく考えると、変ですね。
ここでエネルギーがゼロになるなら、
それ以上の仕事は不可能であり、物体はピタッと
地面の上に静止するはずです。
が、現実には以下のような運動になるケースがほとんどでしょう。
どれもこれも、さらなる物体の移動を伴う運動であり、
つまり落下終了後も、仕事が行なわれている、という事です。
位置エネルギーがゼロになるのは、前回、基本から
キチンと考えてるわけですから、間違いありません。
だったら、落下後のこれらの仕事を行なったエネルギーはどこから？
という疑問が生じてきます。
実は仕事（W）を行なう力学的なエネルギーには、
位置エネルギーだけでなく、もう一つの側面があるのです。
それが今回見て行く「運動エネルギー」となります。
このもう一つの力学的なエネルギー、
速度から生じるエネルギーを「運動エネルギー」と呼びます。
これは従来のエネルギーを求める数式を変形した結果、
簡単に存在が予測されるもので、
そこから上の図のように、実際に運動エネルギーが存在するのを
確認することになります。
理論的な予測→実際の現象での確認、
という物理学の理想の展開です。
では、運動エネルギーの存在は、どうやって予測されるのか。
まずは前回見た、加速度（a）から進んだ距離（L）を
求める式を引っ張り出します。
1/2×加速度（a）×時間（t）×時間（ｔ）＝距離（L）
でしたね。
距離を求める式である、という事は、
エネルギーを求める式の「距離」の項と、
この式は入れ替え可能、という事を意味します。
すると、以下のような展開になるのです。
はい、あまりに有名な運動エネルギーを求める式、
E=1/2mv vが、こうして登場するわけです。
この式により、速度(v)から生じる量＝運動エネルギーが存在するはずだ、
という事が予測され、実際、それは上のような
砕ける、跳ね返る、めり込む、といった現象で確認される事になります。
そしてこの式
運動エネルギー（E）＝1/2×質量（m）×速度（V）×速度（V）
から、速度が上がると急速に運動エネルギーは上昇し（2乗に比例）、
逆に速度が0なら、エネルギーも0だ、というのが読み取れます。
まさに運動の持つエネルギーなわけです。
さて、元々のエネルギーを求める式は
エネルギー（E）＝力（F）×移動距離（L）
でした。
この基本式は、物体に力がかったまま移動した距離に応じて
エネルギーが生じる、という事を意味します。
が、実は力が加わらなくなった後、、慣性運動に入った物体の
エネルギーがどうなるのか、はよくわかりません。
それ以上のエネルギーが発生しないのは当然ですが、
その段階までに生じていたエネルギーはどうなるのか。
消えてしまうのか、それとも保存されるのか。
この疑問点に対しては運動エネルギーの式において、
速度の2乗に比例してエネルギーが増える、
という部分が回答となってます。
速度の2乗がエネルギー量に比例するなら、
それは力が加わって加速された後、等速運動に移った後の物体にも、
運動エネルギーは保存されてるという事です。
すなわち、
一度得られた運動エネルギーは、慣性運動中も維持される
当然、慣性運動ですから、空気抵抗、摩擦抵抗などはなし、
という状態が必須となりますが。
ちなみに、エネルギー（E）＝仕事（W）でしたから、
上の条件は、全てそのまま仕事（W）にも当てはまります。
この点は覚えておいてください。
でもって、前回見た「位置エネルギー」と、この「運動エネルギー」の二つを
力学的エネルギー
と呼んで、この後登場する熱エネルギーとは区別するのが普通です。
これはその名のとおり、力学に密接に関係するエネルギーで、
ニュートン力学で取り込める範疇の中にあるとも言えます。
ただし、この後で見るエネルギー保存則を完全に成立させるには、
熱エネルギーの概念まで取り込む必要があるのですが。
とりあえず、運動量の保存を確認したこの動画で、
運動エネルギーも簡単に説明しちゃいましょう。
…こう何度も流用すると分かってれば
もう少しちゃんとした動画にしたんですがね（笑）。
物体に力を与え、これを移動させる（＝力（F）×距離（L））のが仕事（W）であり、
その仕事を行なうのに必要なのがエネルギー（E）です。
そして、それは速度の形で物体に対して保存されます。
運動エネルギー（速度）を持った右側のコインは、
速度0、つまり静止した相手に接触して
これを動かす仕事（W）を行い、速度（v）を発生させてます。
そして仕事（W）をした事で運動エネルギーは消費されてしまい、
右側のコインは速度を失ってそこに停止するのです。
このように、運動を引き起こす源としての量が、
エネルギーだ、という事になります。
ちなみに、重力という無限供給源がある位置エネルギーと違い、
そもそも運動エネルギーの供給源は何？という疑問が出てきますが、
これは後で見るように、ほとんどの場合、熱エネルギーです。
熱は原子の内部エネルギーに由来するもので、
人間が動くのも、自動車や飛行機を動かすエンジンも、
すべて熱エネルギーを運動エネルギーに変換したものとなります。
ちなみにその熱はどこから来るの、というと、ほとんどが太陽経由なんですが、
そこまで話を広げると収集がつかなくなるので、今回はその点は見送ります。
詳しくは、また後で熱エネルギーのとこで説明しましょう。。
ちなみに、戦争でおなじみの弾丸やら砲弾による破壊などは、
成形炸薬弾などの一部の化学（熱）エネルギー弾を別にすれば、
基本的に、このタイプの運動エネルギーによる仕事（W）となります。
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