Versuchsdurchführung
Das Maxwell’sche Rad besteht aus einem Metallrad mit einer Masse von ca. 570g und einem Durchmesser von 10cm. Die Radachse ist auf beiden Seiten herausgeführt.
Um die Achse sind auf beiden Seiten gleichlange Fäden gewickelt, an denen das Rad aufgehängt ist. Die ganze Vorrichtung ist über einen Haken am Boden einer elektronischen Waage befestigt. Bei voll aufgewickelten Fäden wird das Rad mit einem Faden blockiert.
Im Ruhezustand bei frei hängendem Rad, zeigt die Waage das volle Gewicht der Vorrichtung an. Wird nun der Faden durchgebrannt, so setzt sich das Rad ruckfrei in beschleunigte Bewegung nach unten. Die Anzeige der Waage geht dabei um ca. 2g zurück.
Dies gilt gleichermaßen für die verzögerte Aufwärtsbewegung. Der Kraftstoß am unteren Umkehrpunkt wird dabei gut kompensiert.
Erklärung
Sowohl beim Abrollen, als auch beim erneuten Abrollen, gilt
\(\vec{g}\parallel \vec{a}.\)Deshalb ergibt sich für die Gesamtkraft
\( |{\vec{F}}|=|{M_D} \cdot \vec{g} -M\cdot \vec{a}| < |{M\cdot \vec{g}}|.\)Somit ist die Anzeige der Waage während der Auf- und Abrollbewegung verringert gegenüber dem Ruhezustand des Rades.