La machine Atwood a été construite pour démontrer et vérifier certaines lois du mouvement dans des conditions de laboratoire. La machine porte le nom de l’homme qui l’a inventée et construite, le révérend George Atwood. La machine Atwood se compose essentiellement de deux masses suspendues à une corde au-dessus d’une poulie et est utilisée pour montrer l’état d’accélération constante subi par les deux masses lorsque les masses ne sont pas égales. Aujourd’hui, toute machine construite de manière similaire à cette fin est encore appelée une machine Atwood, et les machines de ce type sont encore couramment utilisées dans l’enseignement pour démontrer certaines lois de la physique.
En appliquant la deuxième loi du mouvement de Newton, on peut calculer que lorsque les deux masses suspendues par une corde au-dessus d’une poulie sont inégales, l’accélération se produira lorsque la plus grande masse tombera et que la plus petite masse sera tirée vers le haut et que cette accélération sera constante pour les deux masses. C’est ce qui se produirait dans des conditions idéales et ne tient pas compte du frottement ou de la tendance d’une corde ou d’un fil à s’étirer. Ces deux facteurs peuvent être calculés et pris en compte dans toutes les observations mesurées de toute démonstration de cette loi à l’aide d’une machine Atwood.
La construction de base d’une machine Atwood est simple. Un support vertical avec une poulie montée sur un bras permet de suspendre les deux masses à la poulie par une seule corde. La poulie peut être montée de n’importe quelle manière, tant que les cordes pendent verticalement, mais dans la version d’origine et dans la plupart des autres machines de ce type, la poulie est montée de manière à ce que son axe repose dessus et soit entouré par jusqu’à quatre autres roues, dans le but de réduire au maximum les frottements. Toute version de la machine d’Atwood aura également les moyens de mesurer la distance parcourue par chaque masse lors de la démonstration ou de l’expérimentation.
La machine permet aux étudiants et aux scientifiques de confirmer par la démonstration et de mieux comprendre la deuxième loi du mouvement de Newton et d’autres principes de physique et de mécanique. Les deux masses à accrocher aux extrémités de la ficelle, par exemple, ne bougeront pas toutes seules tant qu’elles sont égales. Changer l’une des masses pour qu’elles ne soient pas égales entraînera une accélération vers le haut et l’autre vers le bas, à la fois à un taux égal et constant qui ne change pas quelle que soit la taille de l’une ou l’autre des deux masses. Une masse très grande et une masse très petite accéléreront toutes deux à la même vitesse constante que deux masses peu différentes, et cette machine permet de démontrer ce fait dans des conditions de laboratoire.