회전 에너지
Rotational energy회전 에너지 또는 각운동 에너지는 물체의 회전으로 인한 운동 에너지이며 물체의 총 운동 에너지의 일부이다.물체의 회전축을 중심으로 회전 에너지를 따로 보면 물체의 관성 모멘트에 대한 다음과 같은 의존성이 관찰됩니다.
어디에
회전 중에 요구되거나 적용되는 기계적 작업은 토크에 회전 각도를 곱한 것입니다.각도로 가속하는 물체의 순간 동력은 토크에 각속도를 곱한 값입니다.자유 부유(부착되지 않은) 물체의 경우 회전 축은 일반적으로 질량 중심 주위에 있습니다.
회전 에너지 결과와 선형(또는 변환) 운동으로 유지되는 에너지 사이의 밀접한 관계에 유의하십시오.
회전계에서는 관성모멘트 I가 질량 m의 역할을 하고 각속도(\가 선형속도 v의 역할을 한다.롤링 실린더의 회전 에너지는 변환 에너지의 절반(대량인 경우)에서 변환 에너지(중공인 경우)까지 다양합니다.
예를 들어 지구의 회전 운동 에너지를 계산하는 것이다.지구의 주기는 약 23.93시간이기 때문에, 지구의 각 속도는 7.29×10−5 rad/s이다.지구는 관성 모멘트를 가지고 있다. I = 8.04×1037 kg·m2.[1]따라서 2.138×10J의29 회전 운동 에너지를 갖는다.
실제로 지구의 회전 에너지를 사용하는 좋은 예는 프랑스령 기아나에 있는 유럽 우주 기지의 위치이다.이것은 적도로부터 약 5도 이내에 있기 때문에, 여기서 동쪽으로의 우주 로켓 발사는 적도에서 지구의 거의 모든 회전 속도를 얻습니다(약 1,600 km/h 또는 1,000 mph).이는 케네디 우주 센터(미국)에서 동쪽으로 발사되는 로켓에 비해 발사당 상당한 로켓 연료를 절약하는데, 이는 북위 28도의 낮은 상대 회전 속도 때문에 1,400 km/h (900 mph)의 추가 혜택을 얻는다.
지구의 회전 에너지의 일부는 조력을 이용해 이용할 수도 있다.두 지구 해일의 추가적인 마찰은 물리적인 방법으로 에너지를 생성하며, 지구의 각속도 θ를 극히 느리게 만든다.각운동량의 보존으로 인해, 이 과정은 달의 궤도운동에 각운동량을 전달하여 지구로부터의 거리와 공전주기를 증가시킨다.
「 」를 참조해 주세요.
레퍼런스
- ^ 관성 모멘트--지구, 울프람