Ihanteellinen jäykän kappaleen mekaniikka — aritmeettinen tarkistus
Vaihteen pyörimisenergian aritmetiikka
Laske varastoitunut pyörimisliike-energia dokumentoidusta hitausmomentista tai kahdesta nimenomaisesti ihannoidusta geometriasta. Tämä ei ole turvallisen nopeuden, jännityksen tai sisäkkäisyyden laskenta.
Aaritmeettinen tulos
Toteutettu aritmetiikka
E=½Jω²
yhtenäinen kiinteä levy:J=½mR²
ihanteellinen ohut rengas:J=mR²
Tässä n on kierroksia minuutissa, ω radiaaneja sekunnissa, J kg·m², m kg, R metreinä ja E jouleina. Levy- ja rengas-yhtälöt pätevät vain mainittuihin yhtenäisiin ihannesetelmiin, jotka pyörivät keskiakselin ympäri. Käytä suoraa J:ta mille tahansa muulle geometrialle, sen lähde dokumentoituna.
Mekaniikan ja yksiköiden lähteet
MIT OpenCourseWare, Classical Mechanics §16.3 antaa pyörimisliike-energian ja yhtenäisen levyn keskiakselin hitausmomentin. OpenStax University Physics §11.2 johtaa J=mR² ohuelle renkaalle. NIST SP811 AppendixB.8 antaa lb·ft²→kg·m², kWh→J ja mekaanisen hevosvoiman suhteet. Toteutus käyttää tarkkoja määritelmiä: 1lb=0.45359237kg, 1ft=0.3048m, 1in=0.0254m, 1kWh=3,600,000J ja 1mekaaninen hp=745.69987158227022W.
Mitä tulos ei tarkoita
Varastoitunut energia ei ole automaattisesti luovutettavissa olevaa energiaa. Häviöt, maksimi/minimi käyttönopeudet ja muunnostehokkuus ovat ulkoisia. Turvallista vaihteen nopeutta ei voida johtaa yhdestä yleisestä renkaan jännitysyhtälöstä: todellinen jännitys riippuu geometriasta, materiaalimallista, lämpötilasta, valmistusvirheistä, jännityskeskittymistä, väsymisestä, murtumiskäyttäytymisestä, kiinnityksistä ja sisäkkäisyysvaatimuksista.
