Hva er rotasjonsenergi?
Rotasjonsenergi er komponenten i kinetisk energi som kommer fra kroppens rotasjon. Det resulterer når noen form for materie dreier seg om et rotasjonssenter. Det kan konverteres til andre former for energi, mest typisk translasjons- og varmeenergi. Det finnes mange analogier mellom roterende kinetisk energi og lineær kinetisk energi. Det er noen praktiske bruksområder for rotasjonsenergi, for eksempel lagring av energi i et snurrende svinghjul.
Loven om konservering av energi holder at den totale mengden energi i et isolert system må forbli konstant over tid. Energitap av en type må resultere i energigevinst av en annen type. Overføring av energi mellom typer skjer ofte gjennom utveksling av fart mellom atomartiklene av materie. Eksempler på forskjellige energiformer inkluderer kjemisk, potensiell og termisk, i tillegg til rotasjon. Rotasjonsenergi er derfor en av mange mulige måter materie kan inneholde energi på.
Det er mange analogier mellom rotasjonsenergi og lineær kinetisk energi. I stedet for masse har rotasjonssystemer et treghetsmoment. Treghetsmomentet kan betraktes som motstanden mot vinkelakselerasjon - det ligner på hvordan masse er motstanden mot lineær akselerasjon. Øyeblikk med treghet øker når materien er lenger fra sentrum av rotasjonen. Dette fordi det er vanskeligere å få et system til å snurre hvis saken befinner seg langt fra sentrum.
Tilsvarende har rotasjonssystemer en vinkelhastighet i stedet for en lineær hastighet. Vinkelhastigheten måles i radianer per sekund, som tilsvarer omtrent 57,3 grader per sekund. Både høyt treghetsmoment og høy vinkelhastighet tilsvarer høy rotasjonsenergi. I henhold til loven om konservering av energi kan den samme mengden rotasjonsenergi oppnås ved å redusere et systems moment av treghet, samtidig som du øker vinkelhastigheten.
En praktisk anvendelse av rotasjonsenergi er bruk av svinghjulsbatterier. Akkurat som et standardbatteri lagrer elektrisk energi, lagrer et svinghjulsbatteri rotasjonsenergi. I et tog med svinghjulsbatteri kan den lineære kinetiske energien til det bevegelige toget overføres til rotasjonsenergien til svinghjulet ombord. Effekten av denne overføringen vil være en reduksjon i togets hastighet. Hvis ingen energi går tapt for varme, kan all energien fra togets bevegelse lagres i svinghjulet og senere brukes til å akselerere toget opp til hastighet igjen.