Atwood Machineとは何ですか？

Atwoodマシンは、実験室条件下で特定の運動法則を実証および検証するために構築されました。 この機械は、ジョージ・アトウッド牧師の発明と建設を行った人にちなんで名付けられました。 Atwoodマシンは、プーリー上のストリングから吊り下げられた2つの質量で本質的に構成され、質量が互いに等しくない場合に両方の質量が受ける一定の加速状態を示すために使用されます。 今日、この目的のために同様の方法で構築されたマシンは、アトウッドマシンと呼ばれ、このタイプのマシンは、物理学の特定の法則を実証するための教育に依然として一般的に使用されています。

ニュートンの運動の第2の法則を適用することにより、滑車上の紐でつるされた2つの質量が等しくない場合、大きな質量が落下し、小さな質量が引き上げられると、加速度が発生し、この加速度は一定になると計算できます両方の大衆のために。 これは理想的な条件下で行われることであり、摩擦や弦やワイヤーが伸びる傾向を考慮していません。 これらの要因は両方とも計算でき、Atwoodマシンを使用してこの法則を実証するための測定結果に組み込むことができます。

Atwoodマシンの基本的な構造は簡単です。 アームにプーリーが取り付けられた垂直スタンドでは、1つのひもで2つの質量をプーリーから吊り下げることができます。 プーリーは、弦が垂直に垂れ下がっている限り、どのようにでも取り付けることができますが、元のバージョンおよびこのタイプの他のほとんどの機械では、プーリーは、その車軸が他の4つ以上のできるだけ摩擦を減らすためのホイール。 アトウッドのマシンのどのバージョンにも、デモンストレーションまたは実験中に各質量が移動した距離を測定する手段があります。

このマシンは、学生と科学者がデモンストレーションを通じて確認し、ニュートンの運動の第2の法則と物理学と力学の他の原則をよりよく理解する方法を提供します。 たとえば、弦の両端から吊り下げられる2つの質量は、等しい限り、自力で移動しません。 質量のいずれかを等しくしないように変更すると、一方が上向きに加速し、他方が下向きに加速します。どちらも同じ速度と一定の速度で変化し、2つの質量のサイズに関係なく変化しません。 非常に大きな質量と非常に小さな質量の両方が、わずかに異なる2つの質量と同じ一定の速度で加速します。このマシンは、この事実を実験室条件下で実証することを可能にします。