Kas yra sukimosi energija?

Sukimosi energija yra kinetinės energijos komponentas, atsirandantis dėl kūno sukimosi. Tai atsiranda, kai bet kokia materijos forma sukasi aplink sukimosi centrą. Jis gali būti paverstas kitomis energijos formomis, dažniausiai transliacine ir šilumos energija. Yra daug analogijų tarp sukimosi kinetinės energijos ir linijinės kinetinės energijos. Yra keletas praktinių sukimosi energijos pritaikymų, pavyzdžiui, energijos kaupimas besisukančiame smagratyje.

Energijos tvermės dėsnis teigia, kad bendras energijos kiekis izoliuotoje sistemoje laikui bėgant turi išlikti pastovus. Vieno tipo energijos nuostoliai turi sukelti kito tipo energijos padidėjimą. Energijos perdavimas tarp tipų dažnai vyksta keičiantis impulsui tarp atominių materijos dalelių. Įvairių energijos formų pavyzdžiai yra cheminė, potencialinė ir šiluminė, be sukimosi. Todėl sukimosi energija yra vienas iš daugelio galimų būdų, kaip materija gali išlaikyti energiją.

Yra daug analogijų tarp sukimosi energijos ir linijinės kinetinės energijos. Vietoj masės sukimosi sistemos turi inercijos momentą. Inercijos momentas gali būti laikomas pasipriešinimu kampiniam pagreičiui – jis panašus į tai, kaip masė yra atsparumas linijiniam pagreičiui. Inercijos momentai didėja, kai medžiaga yra toliau nuo sukimosi centro. Taip yra todėl, kad sudėtingiau priversti sistemą suktis, jei jos medžiaga yra toli nuo centro.

Panašiai sukimosi sistemos turi kampinį greitį, o ne linijinį greitį. Kampinis greitis matuojamas radianais per sekundę, tai yra maždaug 57.3 laipsnio per sekundę. Tiek didelis inercijos momentas, tiek didelis kampinis greitis atitinka didelę sukimosi energiją. Pagal energijos tvermės dėsnį tą patį sukimosi energijos kiekį galima gauti sumažinus sistemos inercijos momentą ir padidinus kampinį greitį.

Vienas praktinis sukimosi energijos pritaikymas yra smagračio akumuliatorių naudojimas. Kaip standartinė baterija kaupia elektros energiją, smagračio akumuliatorius kaupia sukimosi energiją. Traukinyje su smagračio baterija linijinė judančio traukinio kinetinė energija gali būti perkelta į borto smagračio sukimosi energiją. Dėl šio perkėlimo sumažės traukinio greitis. Jei energija neprarandama šilumos, visa traukinio judėjimo energija gali būti sukaupta smagratyje ir vėliau panaudota traukiniui vėl pagreitinti iki greičio.