Ce este mașina Atwood?

Mașina Atwood a fost construită pentru a demonstra și verifica anumite legi ale mișcării în condiții de laborator. Mașina poartă numele omului care a inventat-o ​​și a construit-o, reverendul George Atwood. Mașina Atwood constă în esență din două mase suspendate de o sfoară peste un scripete și este folosită pentru a arăta starea de accelerație constantă experimentată de ambele mase atunci când masele nu sunt egale între ele. Astăzi, orice mașină construită într-un mod similar în acest scop este încă numită Mașină Atwood, iar mașinile de acest tip sunt încă utilizate în mod obișnuit în predare pentru a demonstra anumite legi ale fizicii.

Prin aplicarea celei de-a doua legi a mișcării a lui Newton, se poate calcula că atunci când cele două mase suspendate de o sfoară peste un scripete sunt inegale, va rezulta accelerația pe măsură ce masa mai mare cade în jos, iar masa mai mică este trasă în sus și că această accelerație va fi constantă. pentru ambele mase. Aceasta este ceea ce ar avea loc în condiții ideale și nu ține cont de frecare sau de tendința oricărei sfori sau sârme de a se întinde. Ambii acești factori pot fi calculați și luați în considerare în orice observație măsurată a oricărei demonstrații a acestei legi folosind o mașină Atwood.

Construcția de bază a unei mașini Atwood este simplă. Un suport vertical cu un scripete montat pe un braț permite celor două mase să fie suspendate de scripete printr-un singur șir. Scrietul poate fi montat în orice mod, atâta timp cât corzile atârnă vertical, dar în versiunea originală și în majoritatea celorlalte mașini de acest tip, scripetele este montat astfel încât axa sa să se sprijine și să fie înconjurată de încă patru roți, în încercarea de a reduce frecarea cât mai mult posibil. Orice versiune a mașinii lui Atwood va avea, de asemenea, mijloacele de a măsura distanța parcursă de fiecare masă în timpul demonstrației sau experimentului.

Aparatul oferă studenților și oamenilor de știință o modalitate de a confirma prin demonstrație și de a înțelege mai bine a doua lege a mișcării a lui Newton și alte principii ale fizicii și mecanicii. Cele două mase care urmează să fie atârnate de capetele sforii, de exemplu, nu se vor mișca de la sine atâta timp cât sunt egale. Schimbarea uneia dintre mase astfel încât acestea să nu fie egale va avea ca rezultat o accelerare în sus și cealaltă în jos, ambele la o rată egală și constantă, care nu se schimbă indiferent de dimensiunea uneia dintre cele două mase. O masă foarte mare și o masă foarte mică vor accelera ambele la aceeași rată constantă ca două mase care diferă doar puțin, iar această mașină permite demonstrarea acestui fapt în condiții de laborator.