Cómo calcular la energía almacenada en un volante de inercia

Un simple problema que surge a menudo en física introductoria de las clases para determinar la energía de rotación de un disco. Si un volante de inercia es de espesor uniforme, es muy aplicable para determinar la energía almacenada del volante este problema simple. Incluso si el volante tiene un labio, esto puede fácilmente explicarse por realizar un cálculo separado de la energía de rotación de un aro de radio similar. Lo que usted necesita saber para hacer estos cálculos es la masa de la rueda volante, su tasa de rotación y las correspondientes ecuaciones de rotación de inercia.

Instrucciones

• Calcular el momento de inercia de la pieza uniformemente plana del disco como Señor ^ 2/2, donde M es la masa del disco plano, R es su radio y el símbolo de intercalación ^ indica la potencia. Medir la masa en kilogramos y el radio en metros.

• Modificar el cálculo arriba si hay un labio (en otras palabras, si el volante no es de espesor uniforme) agregando en momento de inercia del labio también. Presumiblemente, la masa total M ya no es útil ya que incluye la masa de lo lip. Así que usted necesitará determinar la masa de la parte plana de densidad de volante, una figura que lo sabrás. ¿Multiplicar la densidad por el volumen de la parte plana del disco, en otras palabras? R ^ 2 x (anchura). Utilice esto como la M en la fórmula en el paso 1. ¿Entonces para el labio, multiplicar la densidad por el volumen de los labios, que es (? ¿Ro ^ 2? RI ^ 2) xheight, donde Ro es el radio exterior y Ri el radio interior. Llame a este Mlip. Entonces es el momento de inercia de los labio Mlip/2 x (Ro ^ 2 + Ri ^ 2). Añadir esta cantidad a la parte plana de momento de la inercia del disco para conseguir total momento de inercia de la rueda del volante.

• Denota la velocidad angular de la volante de giro con una omega?, medida en revoluciones por segundo. Calcular la energía cinética rotacional de la rueda volante como KE = 0,5 x (momento de inercia) x? ^ 2. Si la masa y el radio se miden en kilogramos y metros, entonces la energía cinética está en Newtons. Este resultado es energía almacenada del volante.


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