Vad är rotationsenergi?
Rotationsenergi är komponenten i kinetisk energi som kommer från kroppens rotation. Det resulterar när någon form av materia kretsar kring ett rotationscenter. Det kan omvandlas till andra former av energi, oftast translationell och värmeenergi. Många analogier finns mellan roterande kinetisk energi och linjär kinetisk energi. Det finns några praktiska tillämpningar för rotationsenergi, såsom lagring av energi i ett snurrande svänghjul.
Lagen om energibesparing innebär att den totala mängden energi i ett isolerat system måste förbli konstant över tiden. Energiförluster av en typ måste resultera i energivinst av en annan typ. Överföring av energi mellan typer sker ofta genom utbyte av fart mellan atompartiklarna av materia. Exempel på olika former av energi inkluderar kemisk, potential och termisk, förutom rotation. Rotationsenergi är därför ett av många möjliga sätt som materien kan hålla energi på.
Det finns många analogier mellan rotationsenergi och linjär kinetisk energi. I stället för massa har rotationssystem en tröghetsmoment. Tröghetsmomentet kan betraktas som motståndet mot vinkelacceleration - det liknar hur massan är motståndet mot linjär acceleration. Tröghetsmoment ökar när materien är längre från rotationscentrum. Det beror på att det är svårare att få ett system att snurra om det är långt ifrån centrum.
På liknande sätt har rotationssystem en vinkelhastighet istället för en linjär hastighet. Vinkelhastigheten mäts i radianer per sekund, vilket är lika med cirka 57,3 grader per sekund. Både hög tröghetsmoment och hög vinkelhastighet motsvarar hög rotationsenergi. Enligt lagen om bevarande av energi kan samma mängd rotationsenergi erhållas genom att minska ett systems tröghetsmoment samtidigt som vinkelhastigheten ökar.
En praktisk tillämpning av rotationsenergi är användningen av svänghjulsbatterier. Precis som ett standardbatteri lagrar elektrisk energi, lagrar ett svänghjulsbatteri rotationsenergi. I ett tåg med ett svänghjulsbatteri kan den linjära kinetiska energin från det rörliga tåget överföras till rotationsenergin på det ombord svänghjulet. Effekten av denna överföring kommer att vara en minskning av tågets hastighet. Om ingen energi går förlorad i värmen kan all energi från tågens rörelse lagras i svänghjulet och senare användas för att påskynda tåget upp till hastighet igen.