Vật lý Bánh_đà

Bánh đà là một bánh xe hoặc đĩa quay với một trục cố định để quay đó chỉ có khoảng một trục. Năng lượng được lưu trữ trong rotor như động năng, hoặc cụ thể hơn, năng lượng quay:

  • E k = 1 2 I ω 2 {\displaystyle E_{k}={\frac {1}{2}}I\omega ^{2}}

Trong đó:

  • ω {\displaystyle \omega } vận tốc góc, và
  • I {\displaystyle I} mô-men quán tính đại chúng về các trung tâm quay. Mô-men quán tính là biện pháp đề kháng đối với mô-men xoắn áp dụng trên một đối tượng quay (tức là cao hơn mô-men quán tính, nó sẽ quay khi một lực lượng nhất định được áp dụng chậm hơn).
  • Là mô-men quán tính của một hình trụ đặc I = 1 2 m r 2 {\displaystyle I={\frac {1}{2}}mr^{2}} ,
  • Cho một hình trụ rỗng mỏng I = m r 2 {\displaystyle I=mr^{2}\,} ,
  • Và một hình trụ rỗng vách dày I = 1 2 m ( r e x t e r n a l 2 + r i n t e r n a l 2 ) {\displaystyle I={\frac {1}{2}}m({r_{external}}^{2}+{r_{internal}}^{2})} ,

Trong đó "m" là khối lượng, và "r" là bán kính.

Khi tính toán với đơn vị SI, các tiêu chuẩn sẽ được cho khối lượng, kg, bán kính, đồng hồ, và vận tốc góc, radian trên giây. Câu trả lời kết quả sẽ được jun.

Lượng năng lượng có thể được lưu trữ một cách an toàn trong rotor phụ thuộc vào điểm mà tại đó các cánh quạt sẽ làm cong hoặc phá vỡ. ứng suất trên rotor là một xem xét chính trong thiết kế của một hệ thống bánh đà tích trữ năng lượng.

  • σ t = ρ r 2 ω 2   {\displaystyle \sigma _{t}=\rho r^{2}\omega ^{2}\ }

Trong đó:

  • σ t {\displaystyle \sigma _{t}} là ứng suất trên mép của hình trụ
  • ρ {\displaystyle \rho } là mật độ của hình trụ
  • r {\displaystyle r} là bán kính của hình trụ, và
  • ω {\displaystyle \omega } vận tốc góc của hình trụ.