¿Qué es la máquina Atwood?

La máquina Atwood se construyó para demostrar y verificar ciertas leyes del movimiento en condiciones de laboratorio. La máquina lleva el nombre del hombre que la inventó y construyó, el reverendo George Atwood. La máquina de Atwood consta esencialmente de dos masas suspendidas de una cuerda sobre una polea y se utiliza para mostrar el estado de aceleración constante experimentado por ambas masas cuando las masas no son iguales entre sí. Hoy en día, cualquier máquina construida de manera similar para este propósito todavía se llama Máquina de Atwood, y las máquinas de este tipo todavía se usan comúnmente en la enseñanza para demostrar ciertas leyes de la física.

Aplicando la segunda ley del movimiento de Newton, se puede calcular que cuando las dos masas suspendidas por una cuerda sobre una polea son desiguales, se producirá una aceleración cuando la masa más grande cae y la masa más pequeña se tira hacia arriba y que esta aceleración será constante. para ambas masas. Esto es lo que ocurriría en condiciones ideales y no tiene en cuenta la fricción o la tendencia de cualquier cuerda o alambre a estirarse. Ambos factores se pueden calcular y factorizar en cualquier observación medida de cualquier demostración de esta ley utilizando una máquina Atwood.

La construcción básica de una máquina Atwood es simple. Un soporte vertical con una polea montada sobre un brazo permite suspender las dos masas de la polea mediante una sola cuerda. La polea se puede montar de cualquier manera, siempre que las cuerdas cuelguen verticalmente, pero en la versión original y en la mayoría de las otras máquinas de este tipo, la polea está montada de modo que su eje descanse sobre y esté rodeada por otras cuatro. ruedas, en un intento de reducir la fricción tanto como sea posible. Cualquier versión de la máquina de Atwood también tendrá los medios para medir la distancia recorrida por cada masa durante la demostración o el experimento.

La máquina proporciona una forma para que los estudiantes y científicos confirmen a través de la demostración y comprendan mejor la segunda ley del movimiento de Newton y otros principios de la física y la mecánica. Las dos masas que se colgarán de los extremos de la cuerda, por ejemplo, no se moverán solas mientras sean iguales. Cambiar una de las masas para que no sean iguales dará como resultado una aceleración hacia arriba y la otra hacia abajo, ambas a una tasa igual y constante que no cambia independientemente del tamaño de cualquiera de las dos masas. Una masa muy grande y una masa muy pequeña se acelerarán a la misma velocidad constante que dos masas que difieren solo ligeramente, y esta máquina permite demostrar este hecho en condiciones de laboratorio.