Рад, снага и кинетичка енергија код ротационог кретања

  • Рад момента силе једнак је производу момента силе и угла за који се круто тело обрне (око непокретне осе) док на њега делује момент силе:

[latex]A=M\cdot\theta[/latex]

  • Кинетичка енергија ротационог кретања крутог тела једнака је половини производа момента инерције и квадрата његове угаоне брзине:

[latex]E_k=\frac{I\omega^2}{2}[/latex]

  • Кинетичка енергија тела које се истовремено креће и ротационо и транслаторно (точак бицикла) једнака је збиру кинетичких енергија транслаторног и ротационог кретања тела:

[latex]E_k=\frac{mv^2}{2}+\frac{I\omega^2}{2}[/latex]

  • Снага је брзина промене енергије, односно брзина вршења рада, и код транслаторног кретања сразмерна је брзини тела и активној компоненти силе која делује на тело:

[latex]P=F_a\cdot v[/latex]

  • Тренутна снага код ротационог кретања једнака је производу момента силе и угаоне брзине крутог тела:

[latex]P=M\cdot\omega[/latex]

  • Аналогија транслаторног и ротационог кретања:

Рад, снага и кинетичка енергија код ротационог кретања

Рад, снага и   јесу скаларне физичке величине које се не односе само на транслаторно него и на ротационо кретање тела. На основу аналогије између линијских и угаоних кинематичких величина и аналогије одговарајућих динамичких величина лако је закључити како се рад, снага и   дефинишу код ротационог кретања. Пређени пут, брзина, маса и сила јесу величине којима се описује транслаторно кретање тела, а , угаона брзина,   и   њима су аналогне величине којима се описује ротационо кретање.

По аналогији с транслаторним кретањем, где рад врши сила која делује на тело, код ротационог кретања рад врши момент силе:

Рад момента силе једнак је производу момента силе и угла за који се круто тело обрне (око непокретне осе) док на њега делује момент силе.

[latex]A=M·\theta [/latex]

Ако се смер момента силе поклапа са смером угаоног помераја, рад је позитиван, а уколико је смер момента силе супротан од угаоног помераја, рад је негативан.

Тело које ротира поседује одређену кинетичку енергију која зависи од момента инерције и угаоне брзине. Кинетичка енергија ротирајућег крутог тела не зависи од смера ротације и не може имати негативну вредност

Кинетичка енергија ротационог кретања крутог тела једнака је половини производа момента инерције и квадрата његове угаоне брзине: 

[latex]E_k=\frac{I\omega ^2}{2}[/latex]

Jединица за рад момента силе, а такође и за кинетичку енергију ротационог кретања јесте џул (Ј).

Кинетичка енергија тела које се истовремено креће и ротационо и транслаторно (точак бицикла) једнака је збиру кинетичких енергија транслаторног и ротационог кретања тела:

[latex]E_k=\frac{mv^2}{2}+\frac{I\omega ^2}{2}[/latex].

Снага је брзина промене енергије, односно брзина вршења рада, и код транслаторног кретања сразмерна је брзини тела и активној компоненти силе која делује на тело:

[latex]P=F_a\cdot v[/latex].

По аналогији с транслаторним кретањем, снага ротационог кретања сразмерна је моменту силе и угаоној брзини ротације.

Тренутна снага код ротационог кретања једнака је производу момента силе и угаоне брзине крутог тела.

[latex]P=M\omega [/latex].

На пример, када мотор авиона или брода обрће пропелер делујући на њега истим моментом силе, онда пропелер који брже ротира (пошто има већу угаону брзину) развија и већу снагу.