Τι είναι η περιστροφική ενέργεια;

Η περιστροφική ενέργεια είναι το συστατικό της κινητικής ενέργειας που προέρχεται από την περιστροφή του σώματος.Προκύπτει όταν οποιαδήποτε μορφή ύλης περιστρέφεται γύρω από ένα κέντρο περιστροφής.Μπορεί να μετατραπεί σε άλλες μορφές ενέργειας, τις πιο τυπικά μεταφραστική και θερμική ενέργεια.Υπάρχουν πολλές αναλογίες μεταξύ της περιστροφικής κινητικής ενέργειας και της γραμμικής κινητικής ενέργειας.Υπάρχουν κάποιες πρακτικές εφαρμογές για περιστροφική ενέργεια, όπως η αποθήκευση ενέργειας σε ένα περιστρεφόμενο σφόνδυλο.

Ο νόμος της διατήρησης της ενέργειας θεωρεί ότι η συνολική ποσότητα ενέργειας σε ένα απομονωμένο σύστημα πρέπει να παραμείνει σταθερό με την πάροδο του χρόνου.Οι απώλειες ενέργειας ενός τύπου πρέπει να έχουν ως αποτέλεσμα ενεργειακά κέρδη άλλου τύπου.Η μεταφορά ενέργειας μεταξύ των τύπων εμφανίζεται συχνά μέσω της ανταλλαγής ορμής μεταξύ των ατομικών σωματιδίων της ύλης.Παραδείγματα διαφορετικών μορφών ενέργειας περιλαμβάνουν χημικά, δυναμικά και θερμικά, εκτός από την περιστροφική.Επομένως, η περιστροφική ενέργεια είναι ένας από τους πολλούς πιθανούς τρόπους που μπορεί να κρατήσει ενέργεια.

Υπάρχουν πολλές αναλογίες μεταξύ της περιστροφικής ενέργειας και της γραμμικής κινητικής ενέργειας.Αντί της μάζας, τα περιστροφικά συστήματα έχουν μια στιγμή αδράνειας.Η στιγμή της αδράνειας μπορεί να θεωρηθεί ως η αντίσταση στη γωνιακή επιτάχυνση mdash; Είναι παρόμοια με το πώς η μάζα είναι η αντίσταση στη γραμμική επιτάχυνση.Στιγμές αδράνειας αυξάνονται όταν η ύλη προέρχεται από το κέντρο περιστροφής.Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι είναι πιο δύσκολο να πάρει ένα σύστημα που περιστρέφεται εάν το θέμα του βρίσκεται μακριά από το κέντρο.

Ομοίως, τα συστήματα περιστροφής έχουν γωνιακή ταχύτητα αντί για γραμμική ταχύτητα.Η γωνιακή ταχύτητα μετράται σε ακτίνια ανά δευτερόλεπτο, η οποία είναι ίση με περίπου 57,3 μοίρες ανά δευτερόλεπτο.Τόσο η υψηλή ροπή αδράνειας όσο και η υψηλή γωνιακή ταχύτητα αντιστοιχούν στην υψηλή περιστροφική ενέργεια.Σύμφωνα με το νόμο της διατήρησης της ενέργειας, η ίδια ποσότητα περιστροφικής ενέργειας μπορεί να επιτευχθεί μειώνοντας τη στιγμή της αδράνειας ενός συστήματος αυξάνοντας παράλληλα τη γωνιακή ταχύτητα.

Μια πρακτική εφαρμογή της περιστροφικής ενέργειας είναι η χρήση μπαταριών σφονδύλου.Ακριβώς όπως μια τυπική μπαταρία αποθηκεύει ηλεκτρική ενέργεια, μια μπαταρία σφονδύλου αποθηκεύει περιστροφική ενέργεια.Σε ένα τρένο με μπαταρία σφονδύλου, η γραμμική κινητική ενέργεια της κινούμενης αμαξοστοιχίας μπορεί να μεταφερθεί στην περιστροφική ενέργεια του επί του σκάφους.Η επίδραση αυτής της μεταφοράς θα είναι μια μείωση της ταχύτητας της αμαξοστοιχίας.Εάν δεν χάνεται καμία ενέργεια για τη θερμότητα, όλη η ενέργεια της κίνησης της αμαξοστοιχίας μπορεί να αποθηκευτεί στο σφόνδυλο και αργότερα χρησιμοποιείται για να επιταχύνει το τρένο μέχρι να επιταχύνει ξανά.