Welke krachten zijn er van toepassing op de jojo?

Volgens mij zijn de middelpuntvliedende krachten hierin lijdend....

de krachten die er op werken zijn spierkracht en zwaartekracht.
De formule die ze er voor gebruiken is de Epot=m.g.hDoor de jojo op te rollen en hem omhoog te brengen (om hem te laten vallen) geef je hem een bepaalde
potentiële energie Epot. Epot = m.g.h waarin m de massa van de jojo is (we verwaarlozen het touwtje),
g de valversnelling en h de hoogte boven het "nulpunt", hier dus de lengte van
het touw (hoewel je dit ook t.o.v. iets anders kan nemen, maar dan krijg je alleen maar moeilijkheden).
De kinetische energie (Ekin = 0,5.m.v²; met v de snelheid) en
de rotationele kinetische energie(Erot = 0,5.I.ω²; met I het traagheidsmoment van de jojo en ω de hoeksnelheid)
zijn beiden 0.

Eenmaal je de jojo loslaat zal de potentiële energie dalen (aangezien de h afneemt).
Zoals je misschien weet is er zoiets als de wet van behoud van energie:
Epot + Ekin + Erot + E... = Cte => Epot = Ekin + Erot + E...
Deze wet stelt dat de totale mechanische energie van een systeem constant blijft indien er alleen
maar conservatieve krachten op inwerken (en, lucky us, de zwaartekracht is conservatief ). Ik hoop dat je hier wat aan heb maar anders kan je misschien nog meer info vinden op wetenschapsforum.nl/klassieke mechanica

Het is een vrij lastig concept als je de lengte en de rotatie gaat koppelen. Je krijgt dan een lijnintegraal van een archimedesspiraal. Een oplossing is nogal ingewikkeld, maar in principe wel in excel te stoppen en je kunt een tabelletje uitdraaien. Stel dat hij vanuit hoogte 0 valt, dan kun je uitrekenen hoeveel omwentelingen hij maakt en hoeveel hij daarbij naar beneden gaat. De som van de energie blijft gelijk en wordt verdeeld over potentiele energie, kinetische energie naar beneden en rotatieenergie. In principe kun je dat allemaal in een excel tabel zetten, en in grafieken laten zien. Het lastigste is de lijnintegraal, maar die kun je op Wolfram math opzoeken en intypen in excel.
Hij staat er uitgedrukt als s(Phi) = functie van Phi.
Phi is de totale rotatie van de Jojo en s(Phi) de lengte van het touwtje. Op zich wel pittig, maar misschien wel te doen.
Je maakt een kolom van 10 tot 60 radialen (8 omwentelingen ongeveer in stapjes van 2 radialen, dan heb je een kolom met phi, maak een kolom met s(Phi) stop daar de formule in. Je begint bij 10 vanwege de breedte van de as van de jojo. In s(Phi) krijg je te zien hoever een jojo is gevallen.

Dan krijg je nog de eigenlijke vraag, de kracht die de jojo laat vallen is de zwaartekracht, en het koppel dat hem laat draaien is het koppel afhankelijk van de zwaartekracht, die op het centrum werkt en de kracht van het touwtje die op een afstand r(Phi) van het centrum werkt. Hier wordt het erg lastig, omdat de jojo ook versnelt, is de kracht op het touwtje minder dan de zwaartekracht. Op zich te berekenen maar het wordt wel erg complex, net zoals de beweging van een echte jojo, het touwtje blijft niet verticaal hangen en de jojo gaat een slingerbeweging uitvoeren.

Het lijkt me al voldoende als je een afbeelding maakt met de jojo, de vectoren (spankracht touwtje en de zwaartekracht die recht naar beneden in het midden van de as aangrijpt, de hele beweging simuleren in de tijd is erg pittig. In de praktijk zullen de simulaties ook niet kloppen, omdat het katoenen touwtje sterk wordt samengeperst in het midden.

Toegevoegd na 8 minuten:
Je kunt de hoeveelheid touw ook goed schatten door het verschiloppervlak tussen twee cirkels, zeg op 2 en 5 cm van het centrum. Dat kun je eenvoudig met pi*5^2- pi*2^2. Deel je dit oppervlak door de dikte van het touwtje, dan krijg je de lengte van het touwtje.