Калькулятор кинетической энергии вращения

Выберите форму тела, введите массу, радиус или длину и скорость вращения. Калькулятор найдёт момент инерции и кинетическую энергию вращения в джоулях и ватт-часах — это удобно для маховиков, колёс, роторов и дисков.

Единица массы
Единица длины
Единица скорости вращения
Кинетическая энергия вращения22 206,6099 J
В килоджоулях
22,2066 kJ
В ватт-часах
6,1685 Wh
Момент инерции
0,45 kg·m²
Угловая скорость ω
314,1593 rad/s
Момент импульса L = Iω
141,3717 kg·m²/s

Работает в браузере: всё, что вы вводите, никуда не отправляется.

Как пользоваться

  1. Выберите форму тела или «Известный момент инерции», чтобы ввести I напрямую.
  2. Введите массу и радиус (или длину стержня) и их единицы.
  3. Введите скорость вращения в рад/с, об/мин (rpm) или оборотах в секунду.

Формулы

  • Энергия: E = ½ I ω². Момент импульса: L = I ω.
  • Моменты инерции: сплошной диск ½mr², тонкое кольцо mr², сплошной шар ⅖mr², тонкостенная сфера ⅔mr², стержень относительно центра mL²/12, относительно конца mL²/3.
  • Скорость: ω = об/мин × 2π ÷ 60; 1 Вт·ч = 3600 Дж.

Пример расчёта

Стальной маховик — сплошной диск массой 10 кг и радиусом 30 см — вращается с частотой 3000 об/мин. I = ½ × 10 × 0,3² = 0,45 kg·m², ω = 314,1593 rad/s, E = ½ × 0,45 × 314,1593² = 22 206,6099 J, то есть около 22,2 кДж или 6,1685 Wh. Момент импульса 141,3717 kg·m²/s.

Сплошной шар массой 5 кг и радиусом 10 см делает один оборот в секунду (60 об/мин): I = 0,4 × 5 × 0,1² = 0,02 kg·m², E = ½ × 0,02 × (2π)² = 0,3948 J.

Советы

  • Скорость — в квадрате. Энергия растёт как ω², поэтому вдвое большие обороты дают вчетверо больше энергии.
  • Следите за единицей радиуса. 30 см, введённые как 30 м, дадут ответ в 10 000 раз больше.
  • Реальные маховики — это обод плюс ступица: сложите моменты инерции частей и выберите «Известный момент инерции».

Частые вопросы

По какой формуле считается кинетическая энергия вращения?

E = ½ × I × ω², где I — момент инерции в кг·м², ω — угловая скорость в рад/с. Это аналог ½mv² для поступательного движения, роль массы играет момент инерции.

Как перевести обороты в минуту в рад/с?

Умножить на 2π и разделить на 60. 3000 об/мин — это 3000 × 2π ÷ 60 = 314,16 рад/с. Калькулятор переводит сам.

Почему важна форма тела?

Масса, удалённая от оси, запасает больше энергии. У тонкого кольца той же массы и радиуса момент инерции вдвое больше, чем у сплошного диска (mr² против ½mr²), и при той же скорости энергия вдвое больше. Поэтому у маховиков масса сосредоточена в ободе.

А если колесо катится?

Катящееся тело ещё и движется вперёд, его полная кинетическая энергия ½mv² + ½Iω². Этот калькулятор даёт вращательную часть, а поступательную — калькулятор кинетической энергии.

Ещё в разделе «Математика»

Все инструменты раздела: Математика ·Обновлено 7 ноября 2026 г.

Настройки конфиденциальности

Google Analytics показывает нам, какими инструментами пользуются и работают ли они. Он может ставить cookie. Ваш выбор сохраняется в этом браузере.