Ideale starre-lichaamsmechanica — rekenkundige controle
Rekenkunde voor rotatie-energie van vliegwiel
Bereken de opgeslagen rotatie-kinetische energie uit een gedocumenteerd traagheidsmoment of één van twee expliciet geïdealiseerde geometrieën. Dit is geen berekening voor veilige snelheid, spanning of behuizing.
Rekenresultaat
Geïmplementeerde rekenkunde
E=½Jω²
homogene massieve schijf: J=½mR²
ideale dunne ring: J=mR²
Hier is n in omwentelingen per minuut, ω in radialen per seconde, J in kg·m², m in kg, R in meters en E in joule. De schijf- en ringvergelijkingen zijn alleen van toepassing op de genoemde uniforme idealisaties die draaien om de centrale symmetrieas. Gebruik directe J voor elke andere geometrie, met de bron gedocumenteerd.
Mechanica- en eenheidsbronnen
MIT OpenCourseWare, Classical Mechanics §16.3 geeft rotatie-kinetische energie en het traagheidsmoment van een homogene schijf om de centrale as. OpenStax University Physics §11.2 leidt J=mR² af voor een dunne ring. NIST SP811 Appendix B.8 geeft lb·ft²→kg·m², kWh→J en mechanische-paardenkracht-relaties. De implementatie gebruikt exacte definities: 1 lb=0,45359237 kg, 1 ft=0,3048 m, 1 in=0,0254 m, 1 kWh=3.600.000 J en 1 mechanische hp=745,69987158227022 W.
Wat het resultaat niet betekent
Opgeslagen energie is niet automatisch afgeleverde energie. Verliezen, maximale/minimale bedrijfssnelheden en omzettingsrendement zijn extern. Een veilige vliegwielensnelheid kan niet worden afgeleid uit één algemene ring-spanningsvergelijking: echte spanning hangt af van geometrie, materiaalmode, temperatuur, productiedefecten, spanningsconcentraties, vermoeiing, breukgedrag, bevestigingen en behuisingsvereisten.
