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回転エネルギーまたは角運動エネルギーは、物体の回転による運動エネルギーであり、その全運動エネルギーの一部です。物体の回転軸周りの回転エネルギーを個別に調べると、物体の慣性モーメントに対して次の依存性が観察されます。[ 1 ] どこ
回転に必要な、または回転中に加えられる機械的な仕事は、トルクと回転角の積です。角加速する物体の瞬間的な動力は、トルクと角速度の積です。自由浮遊(固定されていない)物体の場合、回転軸は通常、その物体の重心を中心とします。
回転エネルギーの結果と直線運動(または並進運動)によって保持されるエネルギーとの間に密接な関係があることに注目してください。
回転系では、慣性モーメントIが質量mと角速度の役割を果たします。は線速度vの役割を果たします。転がる円筒の回転エネルギーは、並進エネルギーの半分 (質量がある場合) から並進エネルギーと同じ (中空の場合) まで変化します。
一例として、地球の回転運動エネルギーの計算が挙げられます。地球の恒星回転周期は23.93時間なので、角速度は7.29 × 10 −5 rad·s −1。[ 2 ]地球の慣性モーメントはI =8.04 × 10 37 kg·m 2。[ 3 ]したがって、回転運動エネルギーは2.14 × 10 29 J。
地球の自転エネルギーの一部は、潮汐力を利用して利用することもできます。2つの地球規模の潮汐波による摩擦が物理的にエネルギーを生み出し、地球の角速度ωをわずかに減速させます。角運動量保存の法則により、この過程は月の軌道運動に角運動量を伝え、地球からの距離と公転周期を増大させます(この過程の詳細については、潮汐ロックの項を参照してください)。