Atwood Machine
Den Atwood maskinen er en anordning konstruert for studiet av fritt fall av George Atwood , og lang forbedret for å komme nærmere en virkelig fall, muligens ved å plassere den i en Newton rør .
Fordelen med oppfinnelsen er å omgå korthetstiden av reisetiden ved å redusere akselerasjonen til massene og derved tillate måling av den forløpte tiden på en mye bedre måte enn de skråplanene som allerede er testet av Galileo .
Prinsipp
På en remskive forbinder en ledning to masser og ( ).
Hvis massene er like og systemet er stasjonært, vil det således forbli i likevekt.
Hvis en av massene er større ( for eksempel), driver vekten bevegelsen, men massen bremser fallet av .
Utdanningsbruk
Atwood-maskinen har ofte blitt brukt for å la studentene verifisere den "grunnleggende relasjonen til dynamikk" (Newtons andre lov) og / eller bevaring av mekanisk energi.
Hvis remskivens og ledningens masser er ubetydelige sammenlignet med summen av de suspenderte massene, hvis friksjonskreftene er ubetydelige sammenlignet med forskjellen i vekten, og hvis vi forsømmer ledningens elastisitet, ser vi at massen er tyngre m 2 faller med redusert akselerasjon a :
hvor en < g .
Grunnleggende prinsipp for dynamikken i oversettelse anvendt på m 1 : T - m 1 ⋅ g = m 1 ⋅ a PFDT påført m 2 : m 2 ⋅ g - T '= m 2 ⋅ a Verdien av a er den samme fordi ledningen antas å være uforlengelig. T ≈ T 'fordi tregheten til remskiven er ubetydelig.Vi tegner en .
Dette resultatet kan tolkes på en forenkling ved å si at den "globale" kraften er ( m 2 - m 1 ) ⋅ g og den "globale" massen er ( m 1 + m 2 ). Dette resultatet oppnås strengere ved å benytte seg av den kinetiske energikraftsetningen som gir ( m 1 + m 2 ) ⋅ a ⋅ v = m 2 ⋅ g ⋅ v - m 1 ⋅ g ⋅ v + O, fordi de andre kreftene er ubetydelig.