Inertimoment for cykelhjul

Formålet

At bestemme inertimomentet for et cykelhjul.

Forsøgsopstilling

Et cykelhjul spændes fast på en dørkarm. En tynd sytråd bindes omkring hjulet og et lod hænget i sytråden. En »Motion detector« tilsluttet LabPro anbringes på gulvet under loddet. En beskyttende trådkurv anbringes over detektoren.

Teori

Newtons 2. lov anvendt på loddet:

m·a = mg – S, der også kan skrives som

    (1),

hvor mg er tyngdekraften og S er snorkraften.

Hjulet er påvirket af et kraftmoment. Her gælder at Inertimomentet om aksen gange vinkel­accelerationen og lig med summen af de ydre kraftmomenter. (Sammenlign med Newtons 2. lov). Dvs.

    (2)

Idet hastigheden for loddet = hastigheden af et punkt på hjulets periferi er givet ved

     v = w·r, som medfører , hvilket indsættes i ligning 2.

Ved kombination af ligning (1) og (2) udledes herefter

Forsøget

Udfør målinger med forskellige belastninger: 50g, 100g,… og udregn inertimomentet.

Vurder nøjagtigheden i forsøget.