Dönme Enerjisi Nedir?

Dönme enerjisi, vücudun dönmesinden gelen kinetik enerjinin bileşenidir. Herhangi bir madde biçiminin bir dönme merkezi etrafında dönmesi sonucu ortaya çıkar. Diğer enerji türlerine, en tipik haliyle translasyon ve ısı enerjisine dönüştürülebilir. Dönme kinetik enerjisi ve doğrusal kinetik enerji arasında birçok analoji vardır. Dönen enerji için, örneğin dönen bir volandaki enerjinin depolanması gibi bazı pratik uygulamalar vardır.

Enerjinin korunumu yasası, izole bir sistemdeki toplam enerji miktarının zaman içinde sabit kalması gerektiğini savunmaktadır. Bir türdeki enerji kayıpları, başka türdeki bir enerji kazanımı ile sonuçlanmalıdır. Türler arasında enerji transferi genellikle maddenin atomik parçacıkları arasındaki momentum alışverişi sırasında gerçekleşir. Farklı enerji formlarının örnekleri arasında dönmeye ek olarak kimyasal, potansiyel ve termal bulunur. Bu nedenle dönme enerjisi, maddenin enerjiyi tutabileceği birçok olası yoldan biridir.

Dönme enerjisi ile doğrusal kinetik enerji arasında birçok analoji vardır. Kütle yerine, dönme sistemleri bir atalet momentine sahiptir. Atalet momenti, açısal ivmeye direnç olarak düşünülebilir - kütlenin doğrusal ivmeye karşı direnci ne kadardır. Madde dönme merkezinden daha da uzaktayken atalet momentleri artar. Bunun sebebi, konusu merkezden uzaktaysa, sistemin eğrilmesini sağlamak daha zordur.

Benzer şekilde, dönme sistemleri doğrusal bir hız yerine açısal bir hıza sahiptir. Açısal hız, saniye başına radyan olarak ölçülür; bu, saniyede yaklaşık 57.3 dereceye eşittir. Hem yüksek atalet momenti hem de yüksek açısal hız, yüksek dönme enerjisine karşılık gelir. Enerjinin korunumu yasasına göre, aynı miktarda dönme enerjisi açısal hızı arttırırken sistemin atalet momentini azaltarak elde edilebilir.

Dönme enerjisinin pratik bir uygulaması volan pillerinin kullanılmasıdır. Standart bir akünün elektrik enerjisini sakladığı gibi, bir volan aküsü de dönme enerjisini depolar. Volan bataryası olan bir trende, hareketli trenin lineer kinetik enerjisi onboard volanın dönme enerjisine aktarılabilir. Bu transferin etkisi, trenin hızındaki bir azalma olacaktır. Isı kaybedecek enerji yoksa, trenin hareketinin tüm enerjisi volanda depolanabilir ve daha sonra treni yeniden hızlandırmak için hızlandırmak için kullanılabilir.