Co to jest energia rotacyjna?

Energia obrotowa jest składnikiem energii kinetycznej pochodzącej z obrotu ciała.Wynika to, gdy jakakolwiek forma materii obraca się wokół centrum obrotu.Można go przekształcić w inne formy energii, większość zwykle translacyjnej i cieplnej energii.Istnieje wiele analogii między obrotową energią kinetyczną a liniową energią kinetyczną.Istnieją pewne praktyczne zastosowania energii obrotowej, takie jak magazynowanie energii w wirującym koło zamachowym.

Prawo konserwacji energii utrzymuje, że całkowita ilość energii w izolowanym systemie musi pozostać stała z czasem.Straty energii jednego rodzaju muszą skutkować wzrostem energii innego typu.Przenoszenie energii między typami często występuje poprzez wymianę pędu między cząstkami atomowymi materii.Przykłady różnych form energii obejmują chemikalia, potencjał i termiczny, oprócz obrotu.Dlatego energia obrotowa jest jednym z wielu możliwych sposobów utrzymywania energii.

Istnieje wiele analogii między energią obrotową a liniową energią kinetyczną.Zamiast masy systemy rotacyjne mają chwilę bezwładności.Moment bezwładności można traktować jako odporność na przyspieszenie kątowe i mdash; podobny do tego, jak masa jest odpornością na przyspieszenie liniowe.Chwile bezwładności rosną, gdy materia jest dalej od centrum obrotu.Wynika to z faktu, że trudniej jest obrócić system, jeśli jego materia znajduje się daleko od centrum.

Podobnie układy obrotowe mają prędkość kątową zamiast prędkości liniowej.Prędkość kątowa jest mierzona w radianach na sekundę, co jest równe około 57,3 stopni na sekundę.Zarówno wysoki moment bezwładności, jak i wysoka prędkość kątowa odpowiadają wysokiej energii obrotowej.Zgodnie z prawem ochrony energii, tę samą ilość energii obrotowej można uzyskać poprzez zmniejszenie momentu bezwładności systemu przy jednoczesnym zwiększeniu prędkości kątowej.

Jednym praktycznym zastosowaniem energii obrotowej jest zastosowanie baterii koła zamachowego.Podobnie jak standardowa akumulator przechowuje energię elektryczną, bateria koła zamachowego przechowuje energię obrotową.W pociągu z baterią koła zamachowego liniowa energia kinetyczna poruszającego się pociągu może zostać przeniesiona do energii obrotowej na pokładzie koła zamachowego.Efektem tego transferu będzie zmniejszenie prędkości pociągu.Jeśli żadna energia nie zostanie utracona na ciepło, cała energia ruchu pociągu może być przechowywana na koła zamachowym, a później wykorzystywana do przyspieszenia pociągu do prędkości.