Un simple problème qui revient souvent dans les classes de physique d'introduction pour déterminer l'énergie d'un disque de rotation. Si un volant d'inertie est d'une épaisseur uniforme, alors ce problème simple est tout à fait applicable à la détermination de l'énergie stockée dans le volant d'inertie. Même si le volant d'inertie comporte une lèvre, ce qui peut facilement être pris en compte en effectuant un calcul séparé de l'énergie d'un cercle de rayon semblable en rotation. Ce que vous devez savoir pour faire ces calculs est la masse du volant, sa vitesse de rotation, et les équations pertinentes rotation d'inertie.
Instructions
1 Calculez le moment d'inertie de la partie uniformément plat du disque comme MR ^ 2/2, où M est la masse du disque plat, R est son rayon, et le caret ^ indique exponentiation. Mesurer la masse en kilogrammes et le rayon en mètres.
2 Modifier le calcul ci-dessus s'il existe une lèvre (en d'autres termes, si le volant ne sont pas d'une épaisseur uniforme) en ajoutant le moment d'inertie de la lèvre aussi. On peut supposer que la masse totale M plus est utile car elle comprend la masse de la lèvre. Donc, vous aurez besoin de déterminer la masse de la partie plate de la densité du volant, un chiffre que vous allez nous espérons savoir. Multiplier la densité par le volume de la partie plate du disque, en d'autres termes? R ^ 2 x (largeur). Utilisez ce que le M dans la formule à l'étape 1 à la place. Ensuite, pour la lèvre, il faut multiplier la densité par le volume de la lèvre, qui est la (Ro? ^ 2? Ri ^ 2) hauteur d'x, où Ro est le rayon externe et Ri est le rayon intérieur. Appelez ce MLIP. Ensuite, le moment d'inertie de la lèvre est MLIP / 2 x (Ro Ri ^ 2 + ^ 2). Ajouter ce montant à la partie plate du moment d'inertie du disque pour obtenir moment total du volant d'inertie.
3 Dénoter la vitesse angulaire du volant d'inertie de rotation d'un oméga,?, Mesurée en tours par seconde. Calculez l'énergie cinétique de rotation du volant comme KE = 0,5 x (moment d'inertie) x? ^ 2. Si la masse et le rayon sont mesurés en kilogrammes et en mètres, l'énergie cinétique est en Newtons. Ce résultat est l'énergie stockée dans le volant d'inertie.