轉動動能計算器

轉動動能是物體因旋轉而具有的能量，與平移動能相對應。轉動能量取決於轉動慣量與角速度，而不是一般質量和線速度。標準公式是二分之一乘以轉動慣量再乘以角速度平方；當慣量使用公斤平方公尺、角速度使用弧度每秒時，能量單位為焦耳。 轉動慣量描述質量相對旋轉軸的分布。同樣的質量移到離軸更遠處，會增加慣量，讓物體更難加速或停止。因此，質量與半徑相同時，薄圓環的慣量大於實心圓盤。本計算器可直接使用已知慣量，也能估算三種理想形狀。實心圓柱或圓盤使用二分之一乘以質量乘以半徑平方；實心球使用五分之二乘以質量乘以半徑平方；薄圓環則使用質量乘以半徑平方。 角速度必須以弧度每秒輸入。若已知每分鐘轉數，將 RPM 乘以二π再除以六十即可。由於速度取平方，角速度加倍會使轉動能量變成四倍。若速度不變而轉動慣量加倍，能量只會加倍。這項差異對飛輪、渦輪、電動機、車輪、工具機、儲能系統與旋轉安全評估都很重要。 理想形狀公式假設密度均勻、幾何精確，並繞指定的對稱軸旋轉。實際組件可能包含輪轂、軸、輪輻、孔洞、不同材料，或位於各種半徑的部件。總慣量需將各部件相對同一轉軸的慣量相加，必要時使用平行軸定理。若需要精確設計值，應優先採用製造商資料或 CAD 質量性質計算。 轉動動能是純量，不會為負，即使角速度指定為負方向也一樣。因此，本計算器接受非負的角速度大小。結果代表儲存的機械能，不含質心平移、彈性變形、摩擦、空氣阻力損失或轉換效率。滾動車輪的總動能同時包含平移與轉動項。可用顯示的慣量與公式核對結果、比較形狀，並了解質量分布和轉速如何共同決定儲能。