旋转动能

✍ dations ◷ 2025-04-26 09:35:45 #经典力学,能量,物理量

旋转动能或角动能是物体旋转的动能，是物体总动能的一部分。固定参考系于物体的质心，则旋转动能与物体的转动惯量之关系是

这里， $\omega \,\!$ $\omega \,\!$ 是角速度， $I\,\!$ $I\,\!$ 是转动惯量。

特别注意，在平移运动与旋转运动里，动能的方程式的相似：

在旋转系里，转动惯量 $I\,\!$ $I\,\!$ 代替了质量 $m\,\!$ $m\,\!$ 的角色；角速度 $\omega \,\!$ $\omega \,\!$ 代替了直线速度 $v\,\!$ $v\,\!$ 的角色。

地球的自转周期大约是23.93小时。它的角速度是7.29×10-5 rad·s-1。假设地球形状是完美的球形，它的质量密度非常的均匀。那么，它的转动惯量是 $I\,\!$ $I\,\!$ = 9.72×1037 kg·m2。因此，它拥有旋转动能2.58×1029焦耳。

如此巨大的动能，如果能加以利用，肯定会造福人群。借着潮汐能，可以开发出一部分旋转动能。但是，这方法也添加全球性浪潮的摩擦力，微量的减慢地球的角速度 $\omega \,\!$ $\omega \,\!$ 。依照角动量守恒定律，月亮环绕地球运行的角动量、距离、周期都会因此增加。

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