Expresemos la velocidad como función las coordenadas generalizadas
Es inmediato expresar ahora la energía cinética en términos de dichas coordenadas
Desarrollemos el cuadrado de la velocidad para expresar como
La forma más elegante (y la más sencilla en este caso) de obtener el módulo cuadrado de un vector es realizar el producto escalar del vector consigo mismo
Si lo hacemos agrupamos adecuadamente los términos, veremos que
De esta forma, la energía cinética puede ser expresada como suma de tres funciones homogéneas en las velocidades generalizadas[1].
Una homogénea de grado cero
una homogénea de grado uno
y una homogénea de grado dos
La energía cinética como función homogénea de grado 2
Es fácil comprobar que las funciones de arriba son homogéneas del grado especificado en las velocidades. Por ejemplo, para la última, si multiplicamos las velocidades generalizadas por una constante pero no el tiempo (ya que solo estamos hablando de homogeneidad en las velocidades), se obtiene que
pues las constantes han salido fuera de las sumatorias. Si se tienen problemas para visualizar estos cálculos puede ayudar mucho analizar un caso sencillo expandiendo la sumatoria en vez de dejarla expresada de manera compacta.
Como se observa fácilmente en la forma explícita de cada sumando, si las ecuaciones de transformación no dependen explícitamente del tiempo, , como puede ocurrir cuando las ligaduras no dependen del tiempo (esclerónomas), se tiene que
pues los otros términos se anulan al incluir derivadas parciales de con respecto al tiempo. En estas condiciones, es función homogénea de grado 2 en las velocidades generalizadas[1].