O ioiô é um carretel sobre cujo eixo central enrolamos um fio esticado. Prendemos a extremidade do fio e soltamos o ioiô o qual rola para baixo até o fio acabar. Nesse ponto volta a enrolar o fio, tornando a subir. O movimento de translação do ioiô é devido à força tensora no fio e ao peso. Temos, portanto, para o centro de massa do ioiô, , ao passo que o movimento de rotação é descrito pela equação , onde R é o raio do eixo central e I é o momento de inércia ao redor do eixo passando pelo centro da massa. Como

,

a equação é escrita como:

e portanto, de , temos

e

A energia cinética será dada por

A energia conservada será dada por

Admitindo E = 0 (o ioiô parado em X = 0), obtemos

Para cada posição do ioiô temos duas velocidades

O sinal + é válido quando o ioiô desce. O sinal - é associado ao movimento de subida.
O maior valor da velocidade é atingido quando todo o fio de comprimento L está desenrolado

Ao mudar de sinal existe uma variação de momento dada por

e consequentemente uma força (puxão no fio) dada por

,

onde é o intervalo de tempo no qual houve a variação de momento.