Wirująca nakrętka posiada energię mechaniczną przekazaną jej w trakcie rozpędzania.
W i k i p e d i a |
Energia gr. ενεργεια (energeia) – skalarna wielkość fizyczna charakteryzująca stan układu fizycznego (materii) jako jego zdolność do wykonania pracy. Energia może zmieniać swoją postać, jednak nie może być tworzona ani niszczona (zasada zachowania energii). Przykłady form energii
Jednostką energii w układzie SI jest dżul (1J) – jednostka pracy, energii oraz ciepła w układzie SI, oznaczana J.
Energia jest miarą zdolności układu fizycznego (materii) do wykonania pracy lub spowodowania przepływu ciepła. Przepływ energiiZgodnie z przyjętym sposobem opisu procesów fizycznych energia może być w tych procesach przekazywana (przenoszona) z jednego obiektu (układu) fizycznego do drugiego |
---|
Energia przepływa:
kołyska Newtona
W i k i p e d i a |
Koło zamachowe – koło o dużym momencie bezwładności, wykorzystywane do krótkotrwałego magazynowania energii mechanicznej. Jest prostym akumulatorem mechanicznym gromadzącym energię kinetyczną. Stosowane w szeroko pojętej mechanice, znajduje zastosowanie zarówno w prostych konstrukcjach (np. koło garncarskie), jak i w nowoczesnych silnikach. Fizyka koła zamachowego Energia kinetyczna obracającego się koła zamachowego wyraża się wzorem:
Moment bezwładności koła zamachowego całkowicie wypełnionego:
Moment bezwładności koła zamachowego wydrążonego:
Dla cienkiego pierścienia (r ≈ R) moment bezwładności osiąga największą możliwą wartość spośród wszystkich kół o tej samej masie i tym samym promieniu zewnętrznym. Jest ona równa: I = m ∙ R2 gdzie: ω – prędkość kątowa koła zamachowego, I – moment bezwładności masy względem osi obrotu koła, m – masa koła zamachowego, R – promień zewnętrzny koła zamachowego, r – promień wewnętrzny koła zamachowego. |
---|
W i k i p e d i a |
Energia kinetyczna (Ek) – energia ciała związana z ruchem jego masy. Jednostką Ek jest dżul. W opisywalnych przez mechanikę klasyczną układach może dochodzić do przemian Ek w energię potencjalną (Ep) i odwrotnie (przykładem takiego układu jest wahadło). Sumę Ek + Ep nazywamy energią mechaniczną. Jak wynika z zasady zachowania energii Ek + Ep jest w układzie stała. W przypadku obrotu wokół jednej z osi głównych wyrażenie na energię kinetyczną w ruchu obrotowym upraszcza się do:
gdzie: I - odpowiednim momentem bezwładności, ω - prędkość kątowa. |
---|
W i k i p e d i a |
Moment bezwładności (masy) – miara bezwładności ciała w ruchu obrotowym względem określonej, ustalonej osi obrotu. Im większy moment, tym trudniej zmienić ruch obrotowy ciała, np. rozkręcić dane ciało lub zmniejszyć jego prędkość kątową. Moment bezwładności odgrywa analogiczną rolę w dynamice ruchu obrotowego jak masa w dynamice ruchu postępowego. Występuje on w relacjach między momentem pędu, energią kinetyczną a prędkością kątową, podobnie jak masa - między pędem, energią kinetyczną a prędkością liniową. Moment bezwładności zależy od osi obrotu ciała, a w ogólnym przypadku jest tensorem.
Moment bezwładności jako skalarDefinicja Energia kinetyczna E punktu materialnego o masie m poruszającego się z prędkością v określa wzór:
Jeżeli punkt ten porusza się po okręgu, wówczas jego energię można wyrazić w wielkościach fizycznych opisujących ruch obrotowy: Moment bezwładności ciała składającego się z n punktów materialnych jest sumą momentów bezwładności wszystkich tych punktów względem obranej osi obrotu:
gdzie całkowanie odbywa się po całej objętości V ciała.
|
---|
Zakręciło mi się w głowie od natłoku informacji (im więcej czytam, tym wydaje mi się, że mniej wiem...).
. . . . . . . . . . . . . . . . . .
Spróbuję to podsumować
Nakrętkę rozpędzono udarowo (uderzenie) i podczas tego aktu została nakrętce przekazana porcja (kwant) energii. Gwint nakrętki można wyważyć lub usunąć - a wówczas ten bąk będzie bryłą symetryczną. Można też doświadczenie przeprowadzić w próżni, a wówczas nie będzie występować rozpraszanie energii na rozpychanie powietrza. Taka nakrętka będzie wirować wiecznie (po wsze czasy)...
...ale jak będzie wirować i względem czego?
Na ten temat będę próbował znaleźć odpowiedź w kolejnej notce.
Edward Robak* z Nowej Huty ۞ Technik Elektronik :)
Komentarze