تعریف: بین کار کل انجام شده روی یک جسم و تغییر انرژی جنبشی آن رابطه ای وجود دارد که به قضیهٔ کار-انرژی جنبشی معروف است. مطابق این قضیه، کار کل انجام شده روی یک جسم با تغییر انرژی جنبشی آن برابر است. اگر انرژی جنبشی جسمی را در دو وضعیت متفاوت با K1 و K2 نشان دهیم در این صورت قضیهٔ کار-انرژی جنبشی با رابطهٔ زیر بیان می شود:
Wt = K2 – K1
کار کل انجام شده روی جسم ممکن است مثبت یا منفی باشد. وقتی نیروی خالصی به جسمی وارد می شود، اگر کار مثبتی روی جسم
انجام دهد به معنای دادن انرژی به آن است و اگر کار منفی روی جسم انجام دهد، به معنای گرفتن انرژی از آن است.
هنگامیکه Wt>0 است، انرژی جنبشی جسم افزایش می یابد و انرژی جنبشی پایانی بزرگ تر از انرژی جنبشی آغازین است.و جسم در پایان جابه جایی تندتر از آغاز آن حرکت می کند.
هنگامیکه Wt< 0 است، انرژی جنبشی جسم کاهش می یابد K2<K1 و تندی آن پس از جابه جایی کمتر است.
هنگامکه Wt =0 است، انرژی جنبشی جسم در دو نقطهٔ آغازی و پایانی یکسان و تندی آن نیز در این دو نقطه برابر است.
نکته: توجه کنید که قضیهٔ کار-انرژی جنبشی نه تنها برای حرکت یک جسم روی مسیری مستقیم معتبر است، بلکه اگر جسم روی هر مسیر خمیده ای نیز حرکت کند، میتوان از آن استفاده کرد.
مثال: جرم یک خودروی الکتریکی به همراه راننده اش 840kg است. وقتی این خودرو از موقعیت A به موقعیت B می رود، کار کلُ انجام شده روی خودرو 73500J است. اگر تندی خودرو در موقعیت A برابر 54km/h باشد، تندی آن درموقعیت B چند متر بر ثانیه است؟
پاسخ: بنابر قضیه کار و انرژی جنبشی داریم: Wt = K2 – K1
k1=1/2m1v12= 1/2×840 x (54/3.6)2=94500 j
k2=1/2m2v22= 1/2×840 v2=420 v2
Wt=73500=420 v2 – 94500
420v2 =73500+94500=168000
v2=168000/420=400
v=20 m/s