Маховик
Маховик - это тяжелый диск или колесо, прикрепленное к вращающемуся валу. Маховики используются для накопления кинетической энергии. Маховик не может легко изменить скорость вращения. Благодаря этому маховики помогают поддерживать вращение вала с той же скоростью. Это помогает, когда крутящий момент, приложенный к валу, часто меняется. Неравномерный момент может изменить скорость вращения. Так как маховик сопротивляется изменениям скорости, он уменьшает влияние неравномерного крутящего момента. Двигатели, в которых для подачи мощности используются поршни, как правило, имеют неравномерный крутящий момент и для устранения этой проблемы используют маховики.
Нужна энергия, чтобы заставить колесо (любое колесо) вращаться. Если трение небольшое (хорошие подшипники), то оно будет продолжать вращаться долгое время. Когда требуется энергия, ее можно снова забрать с колеса. Таким образом, это простое механическое средство хранения энергии. Количество накопленной энергии зависит от веса и скорости вращения - чтобы более тяжелое колесо вращалось быстрее, требуется больше энергии. Другим фактором является радиус (размер), потому что чем дальше от оси находится часть колеса, тем больше энергии требуется для вращения. Эти три фактора можно представить в виде М (масса), ω {\displaystyle \omega }. 
(угловая скорость) и R (радиус). Объединение этих двух уравнений дает ω {\displaystyle \omega }. 2MR2/4. Маховое колесо - это не просто любое колесо, а специально разработанное для накопления энергии. Поэтому оно должно быть тяжелым и/или быстро вращаться. Например, некоторые автобусы имеют маховое колесо, которое используется для остановки и запуска. Когда автобус останавливается (например, на светофоре), маховое колесо соединяется с колесами, поэтому энергия вращения передается на него, поэтому автобус будет замедляться, в то время как маховое колесо ускоряется. Затем, когда автобус должен снова начать движение, он снова подключается, и энергия передается обратно. Конечно, вам не захочется таскать на автобусе тяжелое колесо, поэтому оно изготовлено из более легкого материала, который выдерживает экстремально быстрое вращение.
Копироватый маховик
Простой маховик в движении. Построен по чертежам Леонардо да Винчи.
Математика маховиков
Кинетическая энергия вращающегося маховика - это
E = 1 2 I ω 2 {\displaystyle E={\frac {1}{2}I\omega ^{2}} 
Где момент инерции центральной массы равен
I = 1 2 M R 2 {\displaystyle I={\frac {1}{2}MR^{2}} 
где I {\displaystyle I}
- момент инерции массы о центре вращения и ω {\displaystyle \omega } (омега) - это угловая скорость в радианских единицах.
История
Маховик используется с древних времен, самым распространенным традиционным примером является гончарное колесо. В промышленной революции Джеймс Ватт внес свой вклад в разработку маховика в паровом двигателе, а его современник Джеймс Пикард использовал маховик.
Другие значения
В мире венчурного капитала термин "маховик" используется для обозначения повторяющегося, приносящего прибыль сердца бизнеса.
Вопросы и ответы
В: Что такое маховик?
О: Маховик - это тяжелый диск или колесо, прикрепленное к вращающемуся валу. Он используется для хранения кинетической энергии и помогает удерживать вал вращающимся с одинаковой скоростью, сопротивляясь изменениям скорости из-за неравномерного крутящего момента.
В: Как маховик накапливает энергию?
О: Маховик накапливает энергию, забирая ее у колеса при вращении, а затем снова высвобождая ее, когда энергия необходима. Количество запасенной энергии зависит от его массы, угловой скорости и радиуса.
В: Каковы некоторые области применения маховиков?
О: Маховики используются в двигателях, в которых для обеспечения мощности используются поршни, поскольку они помогают решить проблему неравномерного крутящего момента, изменяющего скорость вращения. Они также используются в автобусах для остановки и запуска, где энергия вращения от колес передается на маховик, чтобы он мог замедляться при ускорении.
В: Какие факторы влияют на то, сколько энергии может накопить маховик?
О: Количество энергии, запасенной в маховике, зависит от его массы, угловой скорости и радиуса. Более тяжелые грузы с большей скоростью требуют больше энергии для вращения, чем более легкие грузы с меньшей скоростью.
В: Все ли колеса считаются "маховиками"?
О: Нет, не все колеса считаются "маховиками". Маховики специально предназначены для накопления кинетической энергии и должны быть тяжелыми или быстро вращаться, чтобы делать это эффективно.
В: Как в автобусе используется маховик?
О: Автобусы используют маховики, соединяя их со своими колесами, когда они останавливаются (например, на светофоре). Это передает энергию вращения от колес к маховику, так что он может замедляться и снова ускоряться при последующем запуске.
