Hva er rotasjonsenergi?

January 12  by Eliza

Rotasjonsenergi er den komponent av kinetisk energi som kommer fra et legeme rotasjon. Det resulterer når en hvilken som helst form for materie dreier seg om et rotasjonssenter. Det kan omdannes til andre former for energi, mest typisk translasjonelle og varmeenergi. Mange analogier eksistere mellom roterende kinetisk energi og lineær kinetisk energi. Det er noen praktiske anvendelser for rotasjonsenergi, slik som lagring av energi i en roterende svinghjul.

Loven om bevaring av energi holder at den totale energimengde i et isolert system må forbli konstant over tid. Energitap av en type må resultere i energigevinster av en annen type. Overføring av energi mellom typer skjer ofte gjennom utveksling av momentum mellom atom partikler av materie. Eksempler på ulike former for energi omfatter kjemiske, potensial, og termisk, i tillegg til rotasjons. Rotasjonsenergi, derfor er en av mange mulige måter materie kan holde energi.

Det er mange analogier mellom rotasjonsenergi og lineær kinetisk energi. I stedet for massen, rotasjonssystemer har et treghetsmoment. Treghetsmomentet kan bli tenkt på som den motstand mot vinkelakselerasjon-den er lik hvor massen er motstanden til lineær akselerasjon. Treghetsmomenter øker når saken er lenger fra rotasjonssenteret. Dette er fordi det er vanskeligere å få et system spinne hvis saken ligger langt fra sentrum.

Tilsvarende rotasjonssystemer en vinkelhastighet i stedet for en lineær hastighet. Vinkelhastighet måles i radianer per sekund, noe som tilsvarer ca 57,3 grader per sekund. Både høy treghetsmoment og høy vinkelhastighet tilsvarer høy rotasjonsenergi. I henhold til loven om bevaring av energi, kan den samme mengde rotasjonsenergi oppnås ved å redusere systemets treghetsmoment samtidig øke vinkelhastigheten.

En praktisk anvendelse av rotasjonsenergi er bruken av svinghjul batterier. Akkurat som en standard batteri lagrer elektrisk energi, et svinghjul batteri lagrer rotasjonsenergi. I et tog med et svinghjul batteri, kan den lineære bevegelsesenergien i tog i bevegelse bli overført til rotasjonsenergi av den ombord svinghjul. Effekten av denne overføringen vil være en reduksjon i togets hastighet. Hvis ingen energi går tapt til varme, kan hele energien av togets bevegelse lagres i svinghjulet og senere brukes til å akselerere toget fart igjen.