La energía rotacional o energía cinética angular es energía cinética debida a la rotación de un objeto y forma parte de su energía cinética total . Al observar la energía de rotación por separado alrededor del eje de rotación de un objeto, se observa la siguiente dependencia del momento de inercia del objeto: [1]
El trabajo mecánico requerido o aplicado durante la rotación es el par multiplicado por el ángulo de rotación. La potencia instantánea de un cuerpo que acelera angularmente es el par multiplicado por la velocidad angular. Para objetos que flotan libremente (no unidos), el eje de rotación suele estar alrededor de su centro de masa .
Observe la estrecha relación entre el resultado de la energía rotacional y la energía mantenida por el movimiento lineal (o traslacional):
En el sistema giratorio, el momento de inercia , I , toma el papel de la masa, m , y la velocidad angular , toma el papel de la velocidad lineal, v . La energía de rotación de un cilindro rodante varía desde la mitad de la energía de traslación (si es masivo) hasta la misma energía de traslación (si es hueco).
Un ejemplo es el cálculo de la energía cinética rotacional de la Tierra . Como la Tierra tiene un período de rotación sideral de 23,93 horas, tiene una velocidad angular de7,29 × 10 −5 rad·s −1 . [2] La Tierra tiene un momento de inercia, I =8,04 × 10 37 kg·m 2 . [3] Por lo tanto, tiene una energía cinética rotacional de2,14 × 10 29 J .
Parte de la energía de rotación de la Tierra también se puede aprovechar mediante la energía de las mareas . La fricción adicional de los dos maremotos globales crea energía de manera física, ralentizando infinitamente la velocidad angular de la Tierra ω . Debido a la conservación del momento angular , este proceso transfiere momento angular al movimiento orbital de la Luna , aumentando su distancia de la Tierra y su período orbital (ver bloqueo de mareas para una explicación más detallada de este proceso).
