Setrvačník

E_k = 2 · π² · J · f ²,

kde f je frekvence otáčení v otáčkách za sekundu.

Využití

Stabilizace otáček

• Používá se často pro stabilizaci otáček strojů s nepravidelným chodem, jako jsou parní stroje nebo spalovací motory, ale třeba také pro stabilní chod otočného talíře gramofonu. Stabilizaci otáček u převážné většiny současných strojních zařízení poháněných (velmi často asynchronními) elektromotory do jisté míry zajišťují tyto motory samotné, coby setrvačník zde působí zejména rotor elektromotoru
• Za setrvačník lze považovat i hodinový nepokoj v hodinkách, setrvačné mechanismy lze nalézt i u jiných mechanických hodinových strojů

Gyroskopický efekt, stabilizace polohy a směru

Setrvačník, užívaný ke stabilizaci polohy a směru, se v češtině obvykle označuje jako gyroskop.

• Gyroskopického efektu se užívá k prostorové stabilizaci polohy větších strojů a technických zařízení, například pro řízení letu družicových stanic, přesnou konstantní stabilizaci dělových hlavní, letu kosmických lodí, dráhy umělých družic a meziplanetárních sond.
• Tentýž efekt je základem mnoha leteckých přístrojů, jako je například umělý horizont nebo gyrokompas.
• Setrvačnost lze také využít pro udržení přímého směru dráhy letu projektilů, jako je šíp, raketa, kulka či dělostřelecký granát.

Akumulace energie

• Známé je využití v dětských hračkách pro pohon setrvačníkových autíček, na principu setrvačníku pracovala i dřevěná hračka našich dědečků nazývaná káča
• Dnes se setvačník vyvíjí a používá i pro pohon hybridních vozidel, jako alternativa k ukládání energie běžnými akumulátory. Setrvačníkový akumulátor „zachytává“ energii při brždění a dovolí ji využít při potřebě co největší akcelerace.
• Byly prováděny pokusy se setrvačníky pro průmyslovou akumulaci elektřiny, ale tyto pokusy nikdy nevedly k širšímu využití.
• Akumulace elektrické energie v setrvačníku používal například Niels Bohr při výrobě silných magnetických polí pro zkoumání vlastností elementárních částic ve dvacátých letech 20. století.
• Velkými setrvačníky jsou i kosmická tělesa, například Země. Energie vázaná v její rotaci má velký vliv na celou řadu významných fyzikálních i biologických jevů na jejím povrchu. Spolu s působením slapových sil ovlivňuje proudění vzduchu v atmosféře (vliv na počasí) či na průběhy oceánských vodních proudů, přílivů a odlivů, atd.
• Značný setrvačný efekt vykazují rotující součásti všech vozidel a letadel pohybujících se vysokou rychlostí. Jako velké setrvačníky působí zejména dvojkolí u kolejových vozidel (železniční dvojkolí), kterých mohou být v případě delších vlaků až stovky kusů. U hnacích resp. trakčních vozidel, např. u lokomotiv, tramvají či vozů metra, musí konstruktéři také brát do úvahy i velkou setrvačnost rotorů trakčních elektromotorů a dalších otáčivých prvků v celém pohoném systému vozidla. Setrvačný efekt je nutno brát na zřetel zejména při konstrukci moderních rychlovlaků typu TGV či Šinkanzen, kde díky vysokým provozním rychlostem působí poměrně velké setrvačné síly. U letadel vybavených tryskovým pohonem pak působí velký setrvačný efekt především velmi vysoké otáčky hnacího turbosoustrojí
• Principu akumulace energie v setrvačníku využívají v průmyslu i některé velké kovoobráběcí a tvářecí stroje určené pro obrábění a tváření kovů za tepla i za studena. Na tomto principu pracují některé typy lisů pro tváření kovů (např. při výrobě automobilových plechů i mnoha jiných strojních součástí) a další stroje