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份。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,
是角速度,
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
代替了质量
的角色;角速度
代替了直线速度
的角色。
- 一个滚动的圆柱体,旋转动能的能量变化范围,大概是从等于它的平移动能的一半(如果是实心的),到等于它的平移动能(如果是空心的)。
地球的旋转动能
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
= 9.72×1037 kg·m2(牛顿)。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。借著潮汐能,可以开发出一部份旋转动能。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
。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。
参见