mașină Atwood conceput pentru a studia legea de mișcare a corpului în câmpul gravitațional al Pământului. Desigur, desigur, pentru a studia legea, investigarea organismelor care se încadrează liber. Acest lucru împiedică, totuși, o mare valoare a accelerației gravitației. O astfel de experiență este posibilă numai la un dispozitiv foarte mare altitudine (mai mare decât înălțimea camerei), sau prin utilizarea de metode speciale pentru a măsura cu precizie mici intervale de timp (de secundă). De exemplu, timpul de cădere liberă de la o înălțime a corpului. este vorba.
Atwood Masina evita aceste dificultăți și încetini la tarife convenabile. Conducerea mașină Atwood, care face parte dintr-o instalație de laborator cuprinzătoare prezentată în figura 1. După unitatea de lumină liber rotește în jurul unui fir slung axe, pe care sarcinile fiecăruia. Pe una din greutatea încărcăturii este pus la suprasarcină. aducerea sistemului de marfă este în afara de echilibru și începe să se miște rapid. Am găsit mișcarea de accelerare a mărfurilor, a neglija influența forțelor de frecare și presupunând că blocul și imponderabilă firului.
Conform legii a doua a lui Newton, avem:
în cazul în care - accelerarea circulației mărfurilor, - tensiunea firului.
Din ecuațiile (1) obținem:
Astfel, circulația mărfurilor în conformitate cu presupunerile noastre de accelerare constantă. Din formula (2), că dacă masele Bootarea mult mai mică decât masa mărfurilor, accelerația mișcării va fi substanțial mai mică decât accelerația gravitațională (la).
Accelerarea circulației mărfurilor poate fi determinată experimental. Pentru a face acest lucru, măsoară timpul pentru care sarcina se va ridica la o înălțime. după care accelerația calculată cu formula
Schimbarea timpului de zbor poate fi făcută pentru diferite înălțimi (suprasarcină în masă nu este schimbat). Rezultatele măsurătorilor pot fi reprezentate grafic în mod convenabil ca funcție
Dacă punctele de date în minciună precizie de măsurare pe o linie dreaptă (Figura 2), poate fi o confirmare experimentală a naturii mișcării uniform accelerate. (Dependența teoretică în conformitate cu (3) și (4) are forma).
După asigurarea unei mișcare uniform accelerată, puteți utiliza formula (2) și pentru a determina accelerația gravitației supraîncărcare mase diferite. Astfel, se poate experimenta ustanovitna natura mișcare uniform accelerată a mărfurilor, determină accelerația și accelerația gravitațională calculată prin formula:
Menționăm că în derivarea cu formula (2) am neglijat frecarea în sistem, precum și greutatea blocului și firul. Ultima neglijare competentă, în cazul în care masa blocului și înfãºuraþi mult mai puțin sarcini de greutate. Această condiție poate fi îndeplinită, dacă atarni sarcini grele. Cu toate acestea, în acest caz, crește presiunea pe unitatea de osie și, prin urmare, crește forța de frecare în puțul.
Forța de frecare poate fi estimată prin determinarea cea mai mare valoare de suprasarcină. dar nu provoacă mișcarea sistemului. Această metodă nu poate fi aplicată pentru o măsurare exactă a forțelor de frecare, deoarece experiența de interferență silatreniya să nu alunece egală cu forța de frecare statică.
Este clar că neglijarea forței de frecare este posibilă în cazul supraîncărcării în greutate. provocând deplasarea sistemului, de multe ori mai mare decât cea a suprasarcină „final comun“. Valoarea ar trebui să maximizeze suprasarcină, cu toate acestea, nu poate fi selectată este foarte mare, deoarece mișcarea devine prea rapidă și măsurarea precisă a timpului este scăzut. În conformitate cu suprasarcina valoarea de greutate de mai sus ar trebui să satisfacă inegalitățile