Sådan spiller du Svinghjulsløb
- Vælg et svinghjul, og læs trækket, spolens radius, inertimomentet og målet på kortet.
- Find snorens kraftmoment, τ = F·r, og træk eventuel lejefriktion fra for at få nettomomentet.
- Brug τ_net = I·α med α = Δω ÷ t til at finde tiden, trækket eller massernes plads, skriv det, og tryk på Træk.
- Følg ω–t-grafen: et hjul i tempo når mållinjen samtidig med tempohjulet.
Hvad får et hjul til at komme hurtigere op i fart?
En nettokraft giver en genstand acceleration, F = m·a. På samme måde giver et nettomoment en genstand, der kan dreje, en vinkelacceleration: τ = I·α. Inertimomentet I spiller massens rolle. Det afhænger ikke kun af, hvor meget masse der er, men også af, hvor den sidder: hver del tæller med kvadratet på sin afstand til aksen, I = Σ m·r². Derfor får det samme kraftmoment et hjul med massen tæt på navet meget hurtigere op i fart end et hjul med massen ude ved fælgen. Lejefriktion giver et kraftmoment mod bevægelsen, så kun nettomomentet øger farten. Med nul nettomoment bliver hjulet ved med at dreje med jævn fart: Newtons første lov for rotation.
En afgrænset læringsmodel
Svinghjulet drejer om en fast aksel. Snoren trækker med en konstant kraft langs spolens tangent, så dens kraftmoment F·r er konstant og slipper aldrig op. Lejefriktion er et konstant kraftmoment mod bevægelsen; et hjul i hvile forbliver i hvile, så længe snorens kraftmoment ikke er større end friktionen. Med et konstant nettomoment er α = (τ − τ_f) ÷ I konstant, så ω = ω₀ + α·t og θ = ω₀·t + ½·α·t² beregnes eksakt, og målfarten nås præcis ved t = (ω − ω₀) ÷ α. En kørsel slutter der eller efter den dobbelte tempotid. Hver punktmasse på egerne lægger m·x² til. Spilles i realtid.