Svinghjul
Et svinghjul er en tung skive eller et tungt hjul, der er fastgjort til en roterende aksel. Svinghjul anvendes til lagring af kinetisk energi. Svinghjulets momentum gør, at det ikke let ændrer sin omdrejningshastighed. På grund af dette hjælper svinghjul med at holde akslen roterende med samme hastighed. Dette er en hjælp, når det drejningsmoment, der påføres akslen, ændres ofte. Et ujævnt drejningsmoment kan ændre rotationshastigheden. Fordi svinghjulet modstår ændringer i hastigheden, mindsker det virkningerne af ujævnt drejningsmoment. Motorer, der anvender stempler til at levere kraft, har normalt et ujævnt drejningsmoment og anvender svinghjul til at løse dette problem.
Det kræver energi at få et hjul (et hvilket som helst hjul) til at rotere. Hvis der er lidt friktion (gode lejer), vil det blive ved med at dreje længe. Når der er brug for energi, kan den tages fra hjulet igen. Det er altså et simpelt mekanisk middel til at lagre energi. Mængden af lagret energi er en funktion af vægten og rotationshastigheden - det kræver mere energi at få et tungere hjul til at rotere hurtigere. En anden faktor er radius (størrelse), for jo længere væk fra aksen en del af hjulet er, jo mere energi skal der bruges til at få det til at rotere. Disse tre faktorer kan repræsenteres ved M (masse), ω {\displaystyle \omega } 
(vinkelhastighed) og R (radius). Ved at kombinere de to nedenstående ligninger fås ω {\displaystyle \omega } 2MR2/4. Et fluehjul er ikke et hvilket som helst hjul, men er specielt designet til at lagre energi. Det skal derfor være tungt og/eller rotere hurtigt. Nogle busser har f.eks. et svinghjul, som bruges til at stoppe og starte. Når bussen standser (f.eks. for et trafiklys), er svinghjulet forbundet med hjulene, så rotationsenergien overføres til det, så bussen bremser, mens svinghjulet accelererer. Når bussen så skal begynde at køre igen, forbindes det igen, og energien overføres tilbage. Man ønsker naturligvis ikke at slæbe et tungt hjul rundt i en bus, så det er lavet af et lettere materiale, der kan tåle ekstremt hurtig rotation.
Svinghjul med eger
Simpelt svinghjul i bevægelse. Konstrueret på grundlag af tegninger af Leonardo da Vinci
Matematik for svinghjul
Den kinetiske energi i et roterende svinghjul er
E = 1 2 I ω 2 {\displaystyle E={\frac {1}{2}}}I\omega ^{2}}} 
Hvor inertimomentet for centermassen er lig med
I = 1 2 M R 2 {\displaystyle I={\frac {1}{2}}}MR^{2}}} 
hvor I {\displaystyle I}
er massens inertimoment omkring rotationscentret og ω {\displaystyle \omega } (omega) er vinkelhastigheden i radian-enheder.
Historie
Svinghjulet har været brugt siden oldtiden, og det mest almindelige traditionelle eksempel er pottemagerhjulet. Under den industrielle revolution bidrog James Watt til udviklingen af svinghjulet i dampmaskinen, og hans samtidige James Pickard brugte et svinghjul.
Andre betydninger
I venturekapitalverdenen bruges udtrykket "svinghjul" til at repræsentere det tilbagevendende, margengengenererende hjerte i en virksomhed.
Spørgsmål og svar
Spørgsmål: Hvad er et svinghjul?
A: Et svinghjul er en tung skive eller et tungt hjul, der er fastgjort til en roterende aksel. Det bruges til lagring af kinetisk energi og hjælper med at holde akslen roterende med samme hastighed ved at modstå ændringer i hastigheden som følge af ujævnt drejningsmoment.
Spørgsmål: Hvordan lagrer et svinghjul energi?
A: Et svinghjul lagrer energi ved at tage den fra hjulet, når det roterer, og derefter frigive den igen, når der er brug for energi. Mængden af lagret energi afhænger af dets masse, vinkelhastighed og radius.
Sp: Hvad er nogle af svinghjulets anvendelsesmuligheder?
A: Svinghjul anvendes i motorer, der anvender stempler til at levere kraft, da de hjælper med at løse problemet med ujævnt drejningsmoment, der ændrer rotationshastigheden. De anvendes også i busser til stop og start, hvor rotationsenergi fra hjulene overføres til svinghjulet, så det kan bremse, mens det sætter farten op.
Spørgsmål: Hvilke faktorer påvirker, hvor meget energi et svinghjul kan lagre?
A: Den mængde energi, der kan lagres i et svinghjul, afhænger af dets masse, vinkelhastighed og radius. Tungere vægte med hurtigere hastigheder kræver mere energi at dreje dem rundt med end lettere vægte med langsommere hastigheder.
Spørgsmål: Bliver alle hjul betragtet som "svinghjul"?
A: Nej, det er ikke alle hjul, der betragtes som "svinghjul". Svullehjul er specielt designet til at lagre kinetisk energi og skal være tunge eller rotere hurtigt for at kunne gøre dette effektivt.
Spørgsmål: Hvordan bruger en bus et svinghjul?
A: Busser bruger svinghjul ved at koble dem til deres hjul, når de standser (f.eks. ved trafiklys). På den måde overføres rotationsenergi fra hjulene til svinghjulet, så den kan bremse ned, mens den kan sætte farten op igen, når den senere starter op igen.
