二つの段階から回転子の慣性モーメントを測る

正の向きを決めて回転子の力とトルクの図とおもりの自由物体図を描き、$a_1 = r\alpha_1$ を使って $Tr - \tau_f = I_R\alpha_1$ と $mg - T = mr\alpha_1$ を書き、二つめの式に $r$ をかけて足しましょう。

摩擦だけがトルクを与える、惰性で回る段階のトルクの図を描き、どちらの段階でも同じ一定の $\tau_f$ がはたらくことを書いて、符号 $\tau_f > 0$ と $\alpha_2 < 0$ を書き留めましょう。

まとめた落下の段階の式から惰性の段階の式を引いて $\tau_f$ を消し、$mgr = mr^2\alpha_1 + I_R(\alpha_1 - \alpha_2)$ を書いて $I_R$ について解き、単位が $\text{kg}\cdot\text{m}^2$ になることを確かめましょう。

二本の線分の傾き $\alpha_1 = 96/1.15$ と $\alpha_2 = -89/2.85$ を $\text{rad}\cdot\text{s}^{-2}$ 単位で書き留め、丸めずに $r = 12.7$ mm、$m = 0.055$ kg とともに代入して $I_R = 5.3\times10^{-5}\ \text{kg}\cdot\text{m}^2$ を導きましょう。