¿Qué es la energía rotacional?
La energía rotacional es el componente de la energía cinética que proviene de la rotación de un cuerpo. Resulta cuando cualquier forma de materia gira en torno a un centro de rotación. Se puede convertir en otras formas de energía, la mayoría de la energía traslacional y térmica. Existen muchas analogías entre la energía cinética rotacional y la energía cinética lineal. Hay algunas aplicaciones prácticas para la energía rotacional, como el almacenamiento de energía en un volante giratorio.
La ley de conservación de la energía sostiene que la cantidad total de energía en un sistema aislado debe permanecer constante con el tiempo. Las pérdidas de energía de un tipo deben dar lugar a ganancias de energía de otro tipo. La transferencia de energía entre los tipos a menudo ocurre a través del intercambio de impulso entre las partículas atómicas de la materia. Los ejemplos de diferentes formas de energía incluyen químicos, potenciales y térmicos, además de rotacional. La energía rotacional, por lo tanto, es una de las muchas formas posibles en que la materia puede contener energía.
hay muchosAnalogías entre la energía rotacional y la energía cinética lineal. En lugar de masa, los sistemas de rotación tienen un momento de inercia. El momento de la inercia puede considerarse como la resistencia a la aceleración angular, es similar a cómo la masa es la resistencia a la aceleración lineal. Los momentos de inercia aumentan cuando la materia está más lejos del centro de rotación. Esto se debe a que es más difícil hacer girar un sistema si su asunto está lejos del centro.
Del mismo modo, los sistemas de rotación tienen una velocidad angular en lugar de una velocidad lineal. La velocidad angular se mide en radianes por segundo, que es igual a aproximadamente 57.3 grados por segundo. Tanto el alto momento de inercia como la alta velocidad angular corresponden a una alta energía de rotación. Según la ley de conservación de la energía, se puede obtener la misma cantidad de energía de rotación reduciendo el momento de inercia de un sistema mientras está enarrugando la velocidad angular.
Una aplicación práctica de energía rotacional es el uso de baterías de volante. Al igual que una batería estándar almacena energía eléctrica, una batería de volante almacena energía de rotación. En un tren con una batería de volante, la energía cinética lineal del tren en movimiento se puede transferir a la energía de rotación del volante a bordo. El efecto de esta transferencia será una reducción en la velocidad del tren. Si no se pierde energía en el calor, toda la energía del movimiento del tren se puede almacenar en el volante y luego se usa para acelerar el tren a la velocidad nuevamente.