Co je to rotační energie?

Rotační energie je součástí kinetické energie, která pochází z rotace těla. Výsledkem je, že jakákoli forma hmoty se točí kolem středu rotace. Může být přeměněn na jiné formy energie, nejčastěji translační a tepelné energie. Mezi rotační kinetickou energií a lineární kinetickou energií existuje mnoho analogií. Existují určité praktické aplikace pro rotační energii, jako je skladování energie ve setrvačníku.

Zákon o zachování energie tvrdí, že celkové množství energie v izolovaném systému musí zůstat v průběhu času konstantní. Ztráty energie jednoho typu musí vést k energetickým ziskům jiného typu. Přenos energie mezi typy se často vyskytuje výměnou hybnosti mezi atomovými částicemi hmoty. Mezi příklady různých forem energie patří kromě rotačního. Rotační energie je proto jedním z mnoha možných způsobů, jak může udržet energii.

Existuje mnohoanalogie mezi rotační energií a lineární kinetickou energií. Místo hmoty mají rotační systémy okamžik setrvačnosti. Okamžik setrvačnosti lze považovat za odolnost vůči úhlovému zrychlení - je to podobné tomu, jak je hmota odolnost vůči lineárnímu zrychlení. Momenty setrvačnosti se zvyšují, když je hmota dále od středu rotace. Je to proto, že je obtížnější získat točení systému, pokud je jeho záležitost umístěna daleko od centra.

Podobně mají rotační systémy místo lineární rychlosti úhlovou rychlost. Úhlová rychlost se měří u radiánů za sekundu, což se rovná asi 57,3 stupně za sekundu. Jak vysoká moment setrvačnosti, tak vysoká úhlová rychlost odpovídají vysoké rotační energii. Podle zákona o zachování energie lze stejné množství rotační energie získat snížením momentu setrvačnosti systému v systémuzmačování úhlové rychlosti.

Jednou z praktických aplikací rotační energie je použití baterií setrvačníku. Stejně jako standardní baterie ukládá elektrickou energii, setrvačník baterie ukládá rotační energii. Ve vlaku s baterií setrvačníku lze lineární kinetickou energii pohyblivého vlaku přenést na rotační energii palubního setrvačníku. Účinkem tohoto přenosu bude snížení rychlosti vlaku. Pokud není ztracena žádná energie na teplu, může být veškerá energie pohybu vlaku uložena ve setrvačníku a později použita k opětovnému zrychlení vlaku.