Mécanique du corps rigide idéal — vérification arithmétique
Arithmétique de l'énergie cinétique de rotation du volant
Calculez l'énergie cinétique de rotation stockée à partir d'un moment d'inertie documenté ou de l'une des deux géométries idéalisées explicitement. Ceci n'est pas un calcul de vitesse de sécurité, de contrainte ou de confinement.
Résultat arithmétique
Arithmétique implémentée
E=½Jω²
disque solide uniforme : J=½mR²
anneau mince idéal : J=mR²
Ici, n est en tours par minute, ω en radians par seconde, J en kg·m², m en kg, R en mètres et E en joules. Les équations du disque et de l'anneau s'appliquent uniquement aux idéalisations uniformes mentionnées tournant autour de l'axe de symétrie central. Utilisez J directement pour toute autre géométrie, avec sa source documentée.
Sources de mécanique et d'unités
MIT OpenCourseWare, Mécanique classique §16.3 donne l'énergie cinétique de rotation et le moment d'inertie de l'axe central du disque uniforme. OpenStax University Physics §11.2 dérive J=mR² pour une boucle mince. NIST SP811 Annexe B.8 donne les relations lb·ft²→kg·m², kWh→J et cheval-vapeur mécanique. L'implémentation utilise des définitions exactes : 1 lb=0,45359237 kg, 1 ft=0,3048 m, 1 in=0,0254 m, 1 kWh=3 600 000 J et 1 hp mécanique=745,69987158227022 W.
Ce que le résultat ne signifie pas
L'énergie stockée n'est pas automatiquement une énergie livrable. Les pertes, les vitesses de fonctionnement maximales/minimales et le rendement de conversion sont externes. Une vitesse de sécurité du volant ne peut pas être déduite d'une équation générique de contrainte de la boucle : la contrainte réelle dépend de la géométrie, du modèle de matériau, de la température, des défauts de fabrication, des concentrations de contraintes, de la fatigue, du comportement à la rupture, des fixations et des exigences de confinement.
