Ideálna mechanika tuheho telesa — aritmetická kontrola
Aritmetika rotačnej energie ťažného kolesa
Vypočítajte uloženú rotačnú kinetickú energiu z zdokumentovaného momentu zotrvačnosti alebo z jednej z dvoch explicitne idealizovaných geometrií. Toto nie je výpočet bezpečnej rýchlosti, napätia ani uzatvorenia.
Aritmetický výsledok
Implementovaná aritmetika
E=½Jω²
jednotná pevná doska: J=½mR²
ideálny tenký prsteň: J=mR²
Tu n je v otáčkach za minútu, ω v radiánoch za sekundu, J v kg·m², m v kg, R v metroch a E v jouloch. Rovnice pre dosku a prsteň platia iba pre uvedené uniformné idealizácie rotujúce okolo stredovej osi súmernosti. Pre akúkoľvek inú geometriu použite priame J so zdokumentovaným zdrojom.
Zdroje mechaniky a jednotiek
MIT OpenCourseWare, Classical Mechanics §16.3 uvádza rotačnú kinetickú energiu a moment zotrvačnosti pre jednotnú dosku so stredovou osou. OpenStax University Physics §11.2 odvádza J=mR² pre tenký prsteň. NIST SP811 Appendix B.8 uvádza vzťahy lb·ft²→kg·m², kWh→J a mechanického koníka. Implementácia používa presné definície: 1 lb=0,45359237 kg, 1 ft=0,3048 m, 1 in=0,0254 m, 1 kWh=3 600 000 J a 1 mechanický hp=745,69987158227022 W.
Čo výsledok neznamená
Uložená energia nie je automaticky dodávateľná energia. Straty, maximálne/minimálne prevádzkové otáčky a účinnosť prevodu sú externé. Bezpečnú rýchlosť ťažného kolesa nemožno odvodiť z jednej generickej rovnice napätia v prstenci: skutočné napätie závisí od geometrie, materiálového modelu, teploty, výrobných defektov, koncentrácií napätia, únavy materiálu, správania pri lome, pripojení a požiadaviek na uzatvorenie.
