La macchina Atwood è stata costruita per dimostrare e verificare determinate leggi del movimento in condizioni di laboratorio. La macchina prende il nome dall’uomo che l’ha inventata e costruita, il reverendo George Atwood. La macchina di Atwood consiste essenzialmente di due masse sospese da una corda su una puleggia e viene utilizzata per mostrare lo stato di accelerazione costante sperimentato da entrambe le masse quando le masse non sono uguali tra loro. Oggi, qualsiasi macchina costruita in modo simile per questo scopo è ancora chiamata Atwood Machine e macchine di questo tipo sono ancora comunemente usate nell’insegnamento per dimostrare certe leggi della fisica.
Applicando la seconda legge del moto di Newton, si può calcolare che quando le due masse sospese da una corda su una puleggia sono disuguali, l’accelerazione risulterà quando la massa maggiore cade e la massa minore viene sollevata e che questa accelerazione sarà costante per entrambe le masse. Questo è ciò che avverrebbe in condizioni ideali e non tiene conto dell’attrito o della tendenza di qualsiasi corda o filo ad allungarsi. Entrambi questi fattori possono essere calcolati e scomposti in qualsiasi osservazione misurata di qualsiasi dimostrazione di questa legge utilizzando una macchina Atwood.
La costruzione di base di una macchina Atwood è semplice. Un cavalletto verticale con una puleggia montata su un braccio consente di sospendere le due masse alla puleggia mediante un’unica corda. La puleggia può essere montata in qualsiasi modo, purché le corde pendano verticalmente, ma nella versione originale e nella maggior parte delle altre macchine di questo tipo, la puleggia è montata in modo che il suo asse poggi su ed è circondata da ben quattro altri ruote, nel tentativo di ridurre il più possibile gli attriti. Qualsiasi versione della macchina di Atwood avrà anche i mezzi per misurare la distanza percorsa da ciascuna massa durante la dimostrazione o l’esperimento.
La macchina fornisce a studenti e scienziati un modo per confermare attraverso la dimostrazione e per comprendere meglio la seconda legge del moto di Newton e altri principi della fisica e della meccanica. Le due masse da appendere alle estremità della corda, ad esempio, non si muoveranno da sole finché sono uguali. Cambiare una delle masse in modo che non siano uguali risulterà in un’accelerazione verso l’alto e l’altra verso il basso, entrambe con una velocità uguale e costante che non cambia indipendentemente dalle dimensioni di una delle due masse. Una massa molto grande e una massa molto piccola accelereranno entrambe alla stessa velocità costante di due masse che differiscono solo leggermente, e questa macchina consente di dimostrare questo fatto in condizioni di laboratorio.