1、对于刚体的平面运动，刚体的总动能可以分为两部分：平动动能和转动动能。平动动能的公式为 Ep平=(1/2)mvC^2，其中 m 表示刚体的总质量，vC 表示质心的速度。转动动能的公式为 Ep转=(1/2)Jω^2，其中 J 表示对质心的转动惯量，ω 表示刚体的角速度。
2、对于质点，其动能定理简化公式为 Ep平=(1/2)mv^2，其中 m 是质点的质量，v 是质点的速度。
3、对于刚体绕定轴的转动，动能定理的公式为 Ep转=(1/2)Jω^2，其中 J 是对转轴的转动惯量，ω 是刚体的角速度。注意，ω 必须以 rad/s 为单位，能量的单位是焦耳（J）。
特别需要注意的是，在平移运动和旋转运动中，动能方程式的相似性：E=1/2mv^2。在旋转体系中，转动惯量取代了质量的角色，角速度取代了直线速度的角色。
证明如下：如果物体由许多小部分 m1, m2, m3... 组成，它们到转轴的距离分别为 r1, r2, r3...，则物体所具有的动能 Ek 可以通过以下方式计算：Ek=1/2m1v1^2+1/2m2v2^2+...+1/2mnvn^2。将各部分动能表达式中的速度替换为角速度与半径的乘积，即 vi=riω，得到 Ek=Σ1/2mi(riω)^2。将各部分的质量和半径平方相加，得到 Ek=1/2Σmiri^2ω^2。进一步简化得到 Ek=1/2Iω^2，其中 I 是物体的转动惯量。
