La tenaga kinetik putaran Ia adalah sejenis tenaga yang berkaitan dengan pergerakan objek di sekeliling paksi putaran. Tenaga jenis ini penting dalam banyak konteks fizikal, daripada mekanik klasik kepada fizik kuantum.
Dalam artikel ini kami akan memberitahu anda apakah tenaga kinetik putaran, ciri-ciri, kelebihan dan keburukannya.
Apakah tenaga kinetik putaran
Secara ringkas, tenaga kinetik putaran merujuk kepada jumlah tenaga yang dimiliki oleh objek disebabkan oleh putarannya di sekeliling paksi. Tenaga ini dikira daripada jisim objek, halaju sudutnya, dan jarak dari pusat jisim objek ke paksi putaran.
Contoh biasa bagi jenis tenaga ini ialah pergerakan roda basikal. Apabila basikal dikayuh, roda mula berputar mengelilingi paksi putarannya. Apabila roda berputar lebih laju, kinetik putarannya meningkat, membolehkan basikal terus bergerak ke hadapan dengan lebih mudah.
Contoh lain ialah pergerakan gasing yang berputar. Apabila bahagian atas diputar, tenaga kinetik putarannya bertambah apabila ia memperoleh halaju sudut. Tenaga inilah yang mengekalkan bahagian atas berputar untuk jangka masa yang lama.
Perlu diingatkan bahawa tenaga kinetik putaran adalah berkaitan dengan jisim dan halaju sudut objek, tetapi tidak bergantung pada halaju linearnya. Jadi sesuatu objek boleh mempunyai tenaga kinetik putaran yang tinggi walaupun ia bergerak pada kelajuan yang agak perlahan.
Kelebihan Tenaga Kinetik Putaran
Ini adalah kelebihan utama jenis tenaga ini:
- Kecekapan tenaga: Salah satu faedah terbesar tenaga kinetik putaran ialah kecekapan tenaga yang tinggi. Sebagai contoh, enjin pembakaran dalaman menukarkan lebih daripada 90% tenaga kimia dalam bahan api kepada tenaga kinetik putaran yang berguna. Kecekapan ini penting kerana ia mengurangkan penggunaan bahan api dan pelepasan gas rumah hijau yang berkaitan.
- Pelbagai aplikasi: Ia boleh digunakan pada pelbagai jenis sistem dan peranti, menjadikannya satu bentuk tenaga yang sangat serba boleh. Enjin pembakaran dalaman digunakan dalam pelbagai jenis kenderaan dan jentera berat, manakala bentuk tenaga kinetik putaran lain digunakan dalam pembuatan, penjanaan kuasa elektrik dan penerokaan angkasa lepas.
- Tork tinggi: Tenaga kinetik putaran juga boleh dimanfaatkan untuk menjana tahap tork yang tinggi, menjadikan tenaga ini pilihan ideal untuk sistem yang memerlukan kuasa permulaan yang tinggi, seperti enjin kenderaan dan kipas kapal. Tork ialah ukuran daya putaran objek dan penting kepada banyak sistem mekanikal.
- Kemudahan penyimpanan: Satu lagi kelebihan tenaga kinetik putaran ialah kemudahan penyimpanannya. Tidak seperti bentuk tenaga lain, seperti tenaga elektrik atau tenaga haba, tenaga kinetik putaran boleh disimpan dengan mudah dalam objek yang bergerak.
kelemahan
Walaupun tenaga jenis ini mempunyai kelebihan, ia juga mempunyai beberapa kelemahan yang mesti diambil kira:
- Ia boleh menjadi sukar untuk dikawal. Objek berputar berkelajuan tinggi boleh berbahaya jika tidak dikawal dengan betul, dan boleh menyebabkan kerosakan kepada orang ramai dan harta benda berdekatan jika tidak dikendalikan dengan berhati-hati. Atas sebab ini, peranti yang menggunakan tenaga kinetik putaran mesti direka bentuk dan dikendalikan dengan teliti untuk meminimumkan risiko kemalangan.
- Kadang-kadang sukar untuk disimpan. Tidak seperti sumber tenaga lain, seperti elektrik atau bahan api, tenaga kinetik putaran tidak boleh disimpan dengan mudah. Ini menyebabkan peranti yang menggunakan tenaga kinetik putaran perlu sentiasa bergerak untuk mengekalkan tenaganya, yang boleh mencabar dalam sesetengah kes.
- Dalam beberapa kes ia tidak cekap. Sesetengah peranti yang menggunakan tenaga kinetik putaran boleh kehilangan tenaga akibat geseran dan faktor lain, mengurangkan kecekapannya dalam jangka masa panjang. Peranti yang menggunakan tenaga kinetik putaran juga mahal untuk diselenggara dan dibaiki kerana kerumitannya dan bahagian bergerak yang menyusunnya.
Bagaimana ia diproses dan disimpan
Tenaga kinetik putaran adalah penting dalam penukaran pelbagai bentuk tenaga yang memberikan perkhidmatan kepada masyarakat sama ada dalam persekitaran kerja dan di rumah. Menurut Centro de Estudios Cervantinos, tenaga ini menggunakan kinetik dengan cara yang berbeza untuk berubah menjadi bentuk tenaga lain. Ini adalah cara berikut yang mereka perlu mengubah tenaga ini:
- Kuasa angin bertukar tenaga kinetik untuk menggerakkan badan udara ke dalam elektrik. Angin dijana oleh corak kompleks perubahan dalam tenaga haba yang terhasil daripada pemanasan dan penyejukan atmosfera dan lautan oleh sinaran suria.
- Kuasa hidroelektrik mengambil kesempatan daripada kinetik air yang bergerak semasa ia jatuh (dalam air terjun atau empangan hidroelektrik).
- Kuasa pasang surut menggunakan tenaga air yang bergerak semasa ia bergerak ke sana ke mari akibat pasang surut.
- Tenaga terma ialah satu bentuk tenaga kinetik yang istimewa. Ini bukan tenaga keseluruhan objek yang bergerak, tetapi jumlah tenaga gerakan, putaran, dan getaran atom dan molekul dalam objek.
Mengenai penyimpanan, bateri mekanikal boleh dicas semula digunakan yang terdiri daripada berikut:
- Akumulator menyimpan tenaga mekanikal pada jisim berputar yang dipanggil roda tenaga.
- Mesin penjana menukar tenaga mekanikal kepada tenaga elektrik untuk memulihkan tenaga yang disimpan dalam roda tenaga.
- penukaran tenaga terbalik Ia dijalankan dengan mengaktifkan motor untuk mengecas penumpuk atau kapasitor.
- Roda tenaga disepadukan ke dalam penjana motor elektrik dan membentuk mesin terpencil, disambungkan ke luar melalui kabel dan bateri elektrokimia.
Saya berharap dengan maklumat ini anda boleh mengetahui lebih lanjut tentang tenaga kinetik putaran dan ciri-cirinya.