Rotationsenergie ist die Komponente der kinetischen Energie, die durch die Rotation eines Körpers entsteht. Sie entsteht, wenn sich irgendeine Form von Materie um ein Rotationszentrum dreht. Es kann in andere Energieformen umgewandelt werden, am typischsten in Translations- und Wärmeenergie. Es gibt viele Analogien zwischen kinetischer Rotationsenergie und linearer kinetischer Energie. Es gibt einige praktische Anwendungen für Rotationsenergie, wie zum Beispiel die Speicherung von Energie in einem sich drehenden Schwungrad.
Der Energieerhaltungssatz besagt, dass die Gesamtenergiemenge in einem isolierten System über die Zeit konstant bleiben muss. Energieverluste einer Art müssen zu Energiegewinnen einer anderen Art führen. Die Energieübertragung zwischen den Typen erfolgt häufig durch den Austausch von Impulsen zwischen den atomaren Materieteilchen. Beispiele für verschiedene Energieformen sind neben Rotation auch chemische, potentielle und thermische. Rotationsenergie ist daher eine von vielen Möglichkeiten, wie Materie Energie speichern kann.
Es gibt viele Analogien zwischen Rotationsenergie und linearer kinetischer Energie. Anstelle von Masse haben Rotationssysteme ein Trägheitsmoment. Das Trägheitsmoment kann man sich als Widerstand gegen Winkelbeschleunigung vorstellen – es ist ähnlich wie Masse der Widerstand gegen Linearbeschleunigung ist. Trägheitsmomente nehmen zu, wenn Materie weiter vom Rotationszentrum entfernt ist. Dies liegt daran, dass es schwieriger ist, ein System zum Drehen zu bringen, wenn sich seine Materie weit vom Zentrum entfernt befindet.
In ähnlicher Weise haben Rotationssysteme eine Winkelgeschwindigkeit anstelle einer Lineargeschwindigkeit. Die Winkelgeschwindigkeit wird in Radiant pro Sekunde gemessen, was ungefähr 57.3 Grad pro Sekunde entspricht. Sowohl ein hohes Trägheitsmoment als auch eine hohe Winkelgeschwindigkeit entsprechen einer hohen Rotationsenergie. Nach dem Energieerhaltungssatz kann die gleiche Rotationsenergie durch Verringerung des Trägheitsmoments eines Systems bei gleichzeitiger Erhöhung der Winkelgeschwindigkeit gewonnen werden.
Eine praktische Anwendung von Rotationsenergie ist die Verwendung von Schwungradbatterien. So wie eine Standardbatterie elektrische Energie speichert, speichert eine Schwungradbatterie Rotationsenergie. In einem Zug mit Schwungradbatterie kann die lineare kinetische Energie des fahrenden Zuges auf die Rotationsenergie des Schwungrads an Bord übertragen werden. Der Effekt dieser Übertragung ist eine Verringerung der Geschwindigkeit des Zuges. Wenn keine Energie durch Wärme verloren geht, kann die gesamte Bewegungsenergie des Zuges im Schwungrad gespeichert und später verwendet werden, um den Zug wieder auf Geschwindigkeit zu beschleunigen.