Co to jest maszyna Atwood?

Maszyna Atwood została zbudowana w celu wykazania i weryfikacji niektórych praw ruchu w warunkach laboratoryjnych. Maszyna nosi nazwę człowieka, który go wynalazł i zbudował, wielebnego George'a Atwooda. Maszyna Atwood składa się zasadniczo na dwóch masach zawieszonych na sznurku nad kołem koła pasowego i jest używana do pokazania stanu stałego przyspieszenia doświadczanego przez obie masy, gdy masy nie są równoznaczne. Obecnie każda maszyna skonstruowana w podobny sposób do tego celu jest nadal nazywany maszyną Atwood, a maszyny tego typu są nadal powszechnie stosowane w nauczaniu w celu wykazania niektórych praw fizyki.

Zastosując drugie prawo ruchu Newtona, można obliczyć, że gdy dwie masy zawieszone sznurkiem nad koło pasowym są nierówne, przyspieszenie powstanie, gdy większa masa spadnie, a mniejsza masa jest ciągnięta i że przyspieszenie to będzie stałe dla obu mas. To właśnie miałoby miejsce w idealnych warunkach i nie przyjmuje ACPolicz tarcie lub tendencję dowolnego sznurka lub drutu do rozciągania. Oba te czynniki można obliczyć i uwzględnić wszelkie zmierzone obserwacje dowolnej demonstracji tego prawa za pomocą maszyny Atwood.

Podstawowa konstrukcja maszyny Atwood jest prosta. Pionowy stojak z kołem pasowym zamontowanym na ramieniu pozwala na zawieszanie dwóch mas z koła pasowego za pomocą jednego sznurka. Koło pasowe można zamontować w dowolny sposób, o ile sznurki zwisają pionowo, ale w oryginalnej wersji i w większości innych maszyn tego typu, koło pasowe jest zamontowane tak, aby jego oś spoczywa i jest otoczona przez cztery inne koła, próbując jak najwięcej zmniejszyć tarcia. Każda wersja maszyny Atwooda będzie miała również środki do pomiaru odległości przebywającej przez każdą masę podczas demonstracji lub eksperymentu.

Maszyna zapewnia studentom i naukowcom ConfiRM poprzez demonstrację i lepsze zrozumienie drugiego prawa ruchu Newtona i innych zasad fizyki i mechaniki. Na przykład dwie masy, które należy zawiesić z końca sznurka, nie poruszają się same, o ile będą równe. Zmiana jednej z mas, aby nie były równe, spowoduje jeden przyspieszenie w górę, a drugą w dół, zarówno z równą, jak i stałą szybkością, która nie zmienia się niezależnie od wielkości jednej z dwóch mas. Bardzo duża masa i bardzo mała masa będą przyspieszyć tę samą stałą szybkość, co dwie masy, które różnią się tylko nieznacznie, a maszyna ta pozwala na wykazanie tego faktu w warunkach laboratoryjnych.