Énergi kinétik puteran

La énergi kinétik rotasi Ieu mangrupikeun jinis énergi anu aya hubunganana sareng gerakan obyék ngurilingan sumbu rotasi. Énergi jinis ieu penting dina seueur kontéks fisik, ti ​​mékanika klasik dugi ka fisika kuantum.

Dina artikel ieu kami baris ngabejaan Anjeun naon énergi kinétik rotasi, ciri na, kaunggulan jeung kalemahan.

Naon énergi kinétik rotasi

Dina istilah basajan, énergi kinétik rotasi nujul kana jumlah énergi hiji obyék boga alatan rotasi na sabudeureun hiji sumbu. Énergi ieu diitung tina massa obyék, laju sudut na, sarta jarak ti puseur massa obyék ka sumbu rotasi.

Conto umum tina jinis énergi ieu nyaéta gerakan roda sapedah. Nalika sapédah dipédalkeun, roda mimiti muterkeun sabudeureun sumbu rotasi na. Salaku kabayang spins gancang, kinétika rotational na naek, sahingga sapédah pikeun tetep pindah ka hareup leuwih gampang.

Conto anu sanésna nyaéta gerakan top spinning. Nalika luhureun dipintal, énergi kinétik rotasi na naek sakumaha eta gains laju sudut. Énergi ieu anu ngajaga puncak spinning kanggo waktos anu lami.

Ieu kudu dicatet yén énergi kinétik rotasi patali jeung massa jeung laju sudut obyék, tapi teu gumantung kana laju linier na. Janten hiji obyék tiasa gaduh énergi kinétik rotasi anu luhur sanaos gerakna dina laju anu kawilang laun.

Kaunggulan tina énergi kinétik rotasi

Ieu mangrupikeun kaunggulan utama jinis énergi ieu:

• Efisiensi énergi: Salah sahiji kauntungan pangbadagna énergi kinétik rotasi nyaéta efisiensi énergi anu luhur. Contona, mesin durukan internal ngarobah leuwih ti 90% énergi kimia dina suluh jadi énergi kinétik rotational mangpaat. Efisiensi ieu penting sabab ngirangan konsumsi bahan bakar sareng émisi gas rumah kaca anu aya hubunganana.
• Rupa-rupa aplikasi: Éta tiasa diterapkeun kana rupa-rupa sistem sareng alat, janten bentuk énergi anu serbaguna. Mesin durukan internal dianggo dina rupa-rupa kendaraan sareng mesin beurat, sedengkeun bentuk énergi kinétik rotasi sanésna dianggo dina manufaktur, pembangkit listrik, sareng eksplorasi ruang angkasa.
• torsi luhur: Énergi kinétik rotasi ogé tiasa dianggo pikeun ngahasilkeun tingkat torsi anu luhur, ngajantenkeun énergi ieu pilihan idéal pikeun sistem anu peryogi kakuatan awal anu luhur, sapertos mesin kendaraan sareng baling-baling kapal. Torsi mangrupikeun ukuran gaya rotasi hiji obyék sareng penting pikeun seueur sistem mékanis.
• Fasilitas Panyimpenan: Kauntungan sejen tina énergi kinétik rotasi nyaéta gampang disimpen. Beda sareng bentuk énergi anu sanés, sapertos énergi listrik atanapi énergi termal, énergi kinétik rotasi tiasa gampang disimpen dina obyék anu gerak.

kalemahan

Sanaos jinis énergi ieu ngagaduhan kaunggulan, éta ogé ngagaduhan sababaraha kalemahan anu kedah dipertimbangkeun:

• Bisa jadi hésé ngadalikeun. Obyék spinning-speed tinggi bisa bahaya lamun teu dikawasa leres, sarta bisa ngabalukarkeun karuksakan ka jalma jeung harta caket dieu lamun teu diatur taliti. Ku sabab kitu, alat anu nganggo énergi kinétik rotasi kedah dirarancang sareng dioperasikeun sacara saksama pikeun ngaminimalkeun résiko kacilakaan.
• Kadang hese nyimpenna. Beda sareng sumber énergi sanés, sapertos listrik atanapi suluh, énergi kinétik rotasi henteu gampang disimpen. Ieu nyababkeun alat-alat anu nganggo énergi kinétik rotasi kedah tetep gerak pikeun ngajaga énergina, anu tiasa janten tantangan dina sababaraha kasus.
• Dina sababaraha kasus éta teu episien. Sababaraha alat nu ngagunakeun énergi kinétik rotasi bisa leungit énergi alatan gesekan jeung faktor séjén, ngurangan efisiensi maranéhanana dina jangka panjang. Alat-alat anu ngagunakeun énérgi kinétik rotasi ogé mahal pikeun ngajaga sareng ngalereskeun kusabab pajeulitna sareng bagian-bagian anu gerak anu nyusunna.

Kumaha eta diolah jeung disimpen

Énergi kinétik rotasi penting pisan dina konversi rupa-rupa bentuk énergi anu nyayogikeun jasa pikeun masarakat boh di lingkungan padamelan sareng di bumi. Numutkeun kana Centro de Estudios Cervantinos, énergi-énergi ieu ngagunakeun kinétika dina cara anu béda pikeun ngatransformasikeun kana bentuk énergi anu sanés. Ieu mangrupikeun cara-cara di handap ieu pikeun ngarobih énergi ieu:

• kakuatan angin ngarobah énergi kinétik tina mindahkeun awak hawa kana listrik. Angin dihasilkeun ku pola kompléks parobahan énergi termal hasil tina pemanasan sarta cooling atmosfir jeung sagara ku radiasi panonpoé.
• Daya PLTA ngamangpaatkeun kinétika obahna cai nalika ragrag (dina curug atawa bendungan PLTA).
• Kakuatan pasang surut ngagunakeun énérgi cai anu ngagerakkeun nalika ngalir deui mudik alatan pasang surut.
• Énergi termal mangrupikeun bentuk énergi kinétik khusus. Ieu lain énergi sakabéh obyék obah, tapi énergi total gerak, rotasi, jeung geter tina atom jeung molekul dina hiji obyék.

Ngeunaan panyimpen, batré mékanis anu tiasa dicas deui dianggo anu diwangun sapertos kieu:

• Accumulators nyimpen énergi mékanis dina massa puteran disebut flywheel a.
• A mesin generating transforms énérgi mékanis kana énérgi listrik pikeun cageur énergi nu disimpen dina flywheel nu.
• konversi énergi sabalikna Hal ieu dilumangsungkeun ku ngaktipkeun motor pikeun ngecas accumulator atawa kapasitor a.
• Flywheel ieu terpadu kana motor-generator listrik sarta ngabentuk mesin terasing, disambungkeun ka luar ku cara maké kabel sarta batré éléktrokimia.

Kuring miharep éta kalayan informasi ieu anjeun bisa leuwih jéntré ngeunaan énergi kinétik rotasi sarta ciri na.