Cómo calcular la energía cinética de rotación
Si usted pone un montón de trabajo en rotación de un objeto, el objeto comienza a girar. Y cuando un objeto está girando, todas sus piezas se están moviendo, que narra un físico que tiene la energía cinética. Para girar objetos, usted tiene que convertir en el concepto lineal de energía cinética para el concepto de rotación de la energía cinética.
Se puede calcular la energía cinética de un cuerpo en movimiento lineal con la siguiente ecuación:
dónde m es la masa del objeto y v es la velocidad. Esta fórmula se aplica a cada parte del objeto que está girando - cada bit de la masa tiene esta energía cinética.
Para pasar de la versión lineal para la versión de rotación, usted tiene que ir de la masa a momento de inercia, YO, y de la velocidad lineal a la velocidad angular,
Usted puede atar velocidad tangencial de un objeto a su velocidad angular de esta manera:
la ecuación de energía cinética que da la siguiente:
La ecuación se ve bien hasta ahora, pero es válido sólo para un solo bit de la masa en discusión - entre sí poco de masa puede tener un radio diferente, por lo que no hemos terminado. Usted tiene que resumir la energía cinética de cada pedazo de masa de esta manera:
Se puede simplificar esta ecuación. Comience por darse cuenta de que a pesar de que cada bit de la masa puede ser diferente y estar en un radio diferente, cada bit tiene la misma velocidad angular (todos ellos a su vez a través del mismo ángulo en el mismo tiempo).
Esto hace que la ecuación mucho más simple, porque
es igual al momento de inercia, yo. Hacer esta sustitución tiene todas las dependencias en el radio individual de cada bit de la masa fuera de la ecuación, que le da
Ahora usted tiene una ecuación simplificada para la energía cinética de rotación. La ecuación resulta útil porque la energía cinética de rotación está en todas partes. Un satélite dando vueltas en el espacio tiene una energía cinética de rotación. El barril de cerveza rodando por una rampa de un camión tiene una energía cinética de rotación. El último ejemplo (no siempre con los camiones de cerveza, por supuesto) es un tema común en problemas de física.
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