Meccanica del corpo rigido ideale — verifica aritmetica
Aritmetica dell'energia rotazionale del volano
Calcola l'energia cinetica rotazionale immagazzinata a partire da un momento d'inerzia documentato o da una delle due geometrie idealizzate esplicitamente definite. Questo non è un calcolo di velocità di sicurezza, sollecitazione o contenimento.
Risultato aritmetico
Aritmetica implementata
E=½Jω²
disco solido uniforme: J=½mR²
anello sottile ideale: J=mR²
Qui n è in giri al minuto, ω in radianti al secondo, J in kg·m², m in kg, R in metri ed E in joule. Le equazioni per disco e anello si applicano solo alle idealizzazioni uniformi indicate che ruotano attorno all'asse di simmetria centrale. Utilizzare J diretto per qualsiasi altra geometria, con la sua fonte documentata.
Fonti di meccanica e unità di misura
MIT OpenCourseWare, Classical Mechanics §16.3 fornisce l'energia cinetica rotazionale e il momento d'inerzia dell'asse centrale del disco uniforme. OpenStax University Physics §11.2 deriva J=mR² per un anello sottile. NIST SP811 AppendixB.8 fornisce le relazioni lb·ft²→kg·m², kWh→J e cavallo vapore meccanico. L'implementazione utilizza definizioni esatte: 1 lb=0,45359237 kg, 1 ft=0,3048 m, 1 in=0,0254 m, 1 kWh=3.600.000 J e 1 hp meccanico=745,69987158227022 W.
Cosa il risultato non significa
L'energia immagazzinata non è automaticamente energia erogabile. Perdite, velocità operative massime/minime ed efficienza di conversione sono fattori esterni. Una velocità di sicurezza del volano non può essere dedotta da una singola equazione generica di sollecitazione dell'anello: la sollecitazione reale dipende da geometria, modello del materiale, temperatura, difetti di produzione, concentrazioni di sollecitazione, fatica, comportamento alla frattura, attacchi e requisiti di contenimento.
