Généralités
Selon le principe de conservation de l'énergie, la somme de toutes les énergies d'un système isolé est constante au cours du temps.
Dans ce système, l'énergie peut prendre différentes formes (l'énergie potentielle peut se transformer en énergie cinétique), tout en restant constante.
En pratique (cas idéal inclus), cette énergie semble ne pas être constante lors des expériences. Ceci est dû aux formes d'énergie non prises en compte lors de processus de transformation d'une forme d'énergie à une autre; par exemple l'énergie de frottement.
Dans cette expérience, on étudie la conservation de l'énergie mécanique de la roue de Maxwell.
La roue de Maxwell se compose d'un disque de rayon R et un axe de rayon r (avec r << R).
Le disque de Maxwell, maintenu par deux cordes (de même longueur) enroulées autour de son axe, se déplace dans le champ de gravitation.
L'énergie potentielle \(E_{pot}\) est transformée en énergie cinétique de translation \(E_{trans}\) et en énergie cinétique de rotation \(E_{rot}\) à chaque instant.
Pour des hauteurs différentes du disque, les temps et les vitesses sont mesurées.
Les énergies sont mesurées et calculées en fonction du temps.
À l'aide des valeurs trouvées, on peut aussi déterminer le moment d'inertie de la roue de Maxwell.
La valeur de ce moment d'inertie permet de calculer l'accélération gravitationnelle.