Akselerasjon
Tyngde
Rotasjonsfart
Treghetsmoment
Jf:
Fritt fall E09
Passende vekt
Passende jojo
Trådene er viklet opp om en aksel som stikker langt utenom på hver side av den roterende skiva. Trådene henger på undersida av en skålvekt, og vekta er i balanse når jojoen er i ro.
Vi slipper jojoen. Den ruller av trådene, fortere og fortere, helt til trådene ikke rekker lenger.
Akkurat nederst gir trådene jojoen et kraftig rykk oppover. Det er som om den spretter og får nesten samme fart oppover som den hadde nedover. Rotasjonsfarten holder seg nesten konstant, mens den lineære farta skifter retning.
Jojoen ruller seg etter hvert på trådene igjen, langsommere og langsommere. Så går den nedover og oppover mange ganger.
Hva skjer med vekta under disse prosessene?
Nederst gir jojoen et støt i vekta, og en liten stund vipper derfor vektskåla ned. Men så faller den igjen til ro, mens jojoen triller på snora. Den går langsommere og langsommere, og har altså akselerasjon nedover nå også. Det virker som om jojoen er like lett når den triller oppover som når den triller nedover. Det er det få av oss som hadde trodd på forhånd.
Legg spesielt merke til at det ikke er noe støt mot vekta når jojoen er øverst. Da er det ingen fartsendring som trenger stor akselerasjon. Akselerasjonen er faktisk konstant fra jojoen får støtet nederst til den kommer helt ned neste gang.
Akselen bør være lang, ellers har jojoen en tendens til å snurre om en vertikal akse, og trådene tvinner seg. Det er vanskelig å gjøre forsøket med en vanlig jojo, både fordi den er nokså lett, og fordi vi da vanskelig unngår rotasjonen om vertikalaksen
Hvis vi setter treghetsmomentet om symmetriaksen til ½mR2, er akselerasjonen både på vei oppover og nedover:
a = g/(1 + R²/2r²) Her er r radius i akselen.