**Kinetická energia** alebo **pohybová energia** (*W**k* alebo *E**k*) je jeden z druhov mechanickej energie. Kinetickú energiu majú telesá, ktoré sa pohybujú. Jednotka je rovnaká ako pri energii, [Joule].

Kinetická energia hmotného bodu je množstvo práce, ktoré bolo potrebné vynaložiť, aby hmotný bod s hmotnosťou *m* zrýchlil z pokoja na rýchlosť *v* (rýchlosti sú samozrejme merané vzhľadom na inerciálnu vzťažnú sústavu). Rovnako ako rýchlosť, aj veľkosť kinetickej energie telesa závisí od voľby súradnicovej sústavy. Veľkosť kinetickej energie závisí na hmotnosti a rýchlosti telesa. Ak je teleso v pokoji ({\displaystyle v=0}), jeho kinetická energia je nulová. Kinetická energia podľa definície nikdy nemôže byť záporná.

Výpočet
-------

Pri rýchlostiach, ktoré sú veľmi malé v porovnaní s rýchlosťou svetla platí jednoduchý vzťah

{\displaystyle E\_{k}={\frac {1}{2}}mv^{2}.}
Ak na výpočet použijeme hodnotu hybnosti *p*, kde {\displaystyle p=mv}, dostaneme výraz

{\displaystyle E\_{k}={\frac {p^{2}}{2m}}.}
Pri rýchlostiach porovnateľných s rýchlosťou svetla je potrebné použiť vzťah zodpovedajúci špeciálnej teórii relativity, ktorý má tvar

{\displaystyle E\_{k}=mc^{2}-m\_{0}c^{2}=\left({{1 \over {\sqrt {1-v^{2}/c^{2}}}}-1}\right)m\_{0}c^{2},}
kde {\displaystyle m\_{0}} je pokojová hmotnosť telesa a *c* je rýchlosť svetla vo vákuu. Tento vzorec sa dá pomocou Taylorovho rozvoja prepísať do tvaru nekonečného radu

{\displaystyle E\_{k}={1 \over 2}m\_{0}v^{2}+{3 \over 8}m\_{0}\left({v^{4} \over c^{2}}\right)+{5 \over 16}m\_{0}\left({v^{6} \over c^{4}}\right)+\dots ,}
z ktorého vidieť, že pri rýchlostiach oveľa menších ako *c* je významný iba prvý člen a platí newtonovský vzorec. Ďalšie členy začínajú byť podstatné zhruba od rýchlosti 0,3*c* (vtedy predstavujú opravu s veľkosťou 10% ku klasickému vzťahu).

Energia otáčavého pohybu
------------------------

Doteraz sme sa zaoberali posuvným pohybom. Pri ňom má každý bod telesa rovnakú rýchlosť *v*. Podobne ako potrebujeme dodať energiu telesu na to, aby sa začalo pohybovať určitou rýchlosťou však potrebujeme dodať energiu aj vtedy, keď chceme teleso roztočiť uhlovou rýchlosťou {\displaystyle \omega }. Preto je okrem kinetickej energie posuvného pohybu potrebná aj kinetická energia rotačného pohybu. Jej veľkosť vypočítame pomocou vzťahu

{\displaystyle E\_{k}=1/2\,I\omega ^{2},}
kde {\displaystyle \omega } je uhlová rýchlosť otáčania a *I* je moment zotrvačnosti telesa vzhľadom na os, okolo ktorej sa teleso otáča.

Kinetická energia rotačného pohybu v skutočnosti nie je nič iné ako súčet kinetických energií všetkých častí, na ktoré si môžeme v mysli teleso rozdeliť. Keďže sú vzdialenosti bodov telesa od osi otáčania rôzne, sú rôzne aj ich rýchlosti, tieto sa počítajú podľa základného vzťahu pre obvodovú rýchlosť

{\displaystyle v=\omega r,}
kde *r* je vzdialenosť od osi otáčania. Časti telesa s veľkou rýchlosťou prispievajú k celkovej pohybovej energii viac ako časti s malou rýchlosťou. 
Ak rozdelíme otáčajúce sa teleso na malé časti s hmotnosťami {\displaystyle m\_{i}} s rýchlosťami {\displaystyle v\_{i}}, potom celková kinetická energia je súčet všetkých kinetických energii jednotlivých častí:

{\displaystyle E\_{k}=\sum \_{i}{\frac {1}{2}}m\_{i}v\_{i}^{2}=\sum \_{i}{\frac {1}{2}}m\_{i}\omega ^{2}r\_{i}^{2}={\frac {1}{2}}\omega ^{2}\sum \_{i}m\_{i}r\_{i}^{2}=1/2\,I\omega ^{2},}
kde {\displaystyle I=\sum \_{i}m\_{i}r\_{i}^{2}} je moment zotrvačnosti telesa. Výpočet momentu zotrvačnosti telesa preto môže byť komplikovaný a zvyčajne vyžaduje integrálny výpočet.

Skrytá kinetická energia
------------------------

Kinetická energia telies (sústav hmotných bodov) sa rovná súčtu kinetických energií jednotlivých častí sústavy. Doteraz sme sa zaoberali viditeľnými (makroskopickými) pohybmi a zadefinovali sme kinetickú energiu posuvného i otáčavého pohybu.

Telesá okolo nás (plyny, kvapaliny i pevné látky) sa však skladajú z atómov a molekúl, ktoré vykonávajú neusporiadaný náhodný pohyb. Tento pohyb nie je priamo pozorovateľný, prislúcha mu však nejaká hodnota energie, ktorú získame ak sčítame kinetickú energiu všetkých pohybujúcich sa atómov a molekúl. Túto energiu potom nazývame vnútorná energia telesa a zvyčajne označujeme *U*. Jej jednotkou je rovnako ako pri ostatných druhoch energie Joule.

Keďže s rastúcou teplotou rýchlosť neusporiadaného pohybu častíc telesa rastie, rastie s teplotou aj vnútorná energia. Pri bežných teplotách je medzi vnútornou energiou a teplotou priama úmernosť

{\displaystyle U=CT,}
pričom *T* je teplota telesa a *C* je jeho tepelná kapacita.

Pre jednoatómové plyny prislúcha pohybu v x-ovom, y-ovom a z-ovom smere zakaždým jeden stupeň voľnosti. Podľa ekvipartičného teorému pripadá na každý stupeň voľnosti v priemere energia {\displaystyle {\frac {1}{2}}k\_{B}T}, dokopy teda {\displaystyle {\frac {3}{2}}k\_{B}T}. Rýchlosť, pri ktorej je kinetická energia častice plynu rovná {\displaystyle {\frac {3}{2}}k\_{B}T}, je stredná kvadratická rýchlosť.