Mecànica
Màquina d'Atwood
Observa com la massa més pesant cau mentre la més lleugera puja al mateix ritme: a=(m2−m1)g/(m1+m2).
Màquina d'Atwood — simulació interactiva de Mecànica. Observa com la massa més pesant cau mentre la més lleugera puja al mateix ritme: a=(m2−m1)g/(m1+m2). Laboratori virtual de física gratuït al navegador, amb mesures SI en directe i tutorial guiat.
Màquina d'Atwood
Dues masses en una politja s'acceleren juntes. La massa pesant davalla mentre la lleugera puja amb la mateixa magnitud d'acceleració.
La força resultant del sistema és la diferència de pes (m_heavy − m_light)g, que accelera les dues masses. Com que la massa total és m_heavy + m_light, a = (m_heavy − m_light)g / (m_heavy + m_light).
- a = (m₁ − m₂)g / (m₁ + m₂)
- T és la mateixa als dos costats
Resum de la investigació
Planifica la pregunta abans d'obrir el laboratori
El resum reflecteix la pàgina prerenderitzada: la pregunta conductora, les prediccions rivals, els rols de les variables, les lleis que governen, la configuració, l'anàlisi i les preguntes d'extensió es mantenen visibles i en aquest ordre.
Pregunta conductora
Dues masses desiguals pengen d'una politja. Mentre el sistema funciona, la seva acceleració s'incrementa, disminueix o es queda constant?
Prediccions a valorar
- L'acceleració augmenta amb el temps
- L'acceleració es queda constant
- L'acceleració disminueix amb el temps
Rols de les variables
El que tu defines:
- Massa pesant m₂ (kg)
- Massa lleugera m₁ (kg)
- Temps transcorregut t (s)
El que tu mesures:
- Acceleració predita a (m/s²)
- Força resultant a la massa pesant F (N)
- Velocitat mesurada v (m/s)
Com funciona la investigació
- Obre la simulació de la màquina d'Atwood i prem Restableix.
- Activa la sonda de velocitat a la massa pesant.
- Per a cada prova de sota, prem Reprodueix, pausa la simulació al temps llistat i enregistra la lectura de velocitat de la sonda.
Equació governant
Acceleració de la màquina d'Atwood — a = |m₂ − m₁|·g / (m₁ + m₂)
Aplicar la segona llei de Newton a les dues masses penjants dóna una única acceleració de sistema que depèn de la diferència de masses, no de les masses individualment.
Segona llei de Newton — F = m·a
La força resultant sobre la massa pesant iguala la seva massa per l'acceleració compartida del sistema: la mateixa acceleració que has predit abans.
El que el full imprimible demana treballar a l'alumne
- Mostra els càlculs de l'acceleració predita a = (m₂ − m₁)g/(m₁ + m₂) del sistema i compara-la amb el pendent del teu gràfic v–t.
- De propera coincideix la teva velocitat mesurada a cada temps amb la velocitat predita v = at? La relació és lineal? Cita números de la teva taula.
On apareix això més enllà del laboratori
- La fórmula a = (m₂ − m₁)g/(m₁ + m₂) assumeix una politja sense massa ni fricció i un fil inextensible. Quina d'aquestes idealitzacions afectaria més els teus resultats mesurats, i per què?
- Prediu què passaria amb l'acceleració del sistema si les dues masses fossin iguals (m₁ = m₂). Explica el raonament amb la fórmula.
- AP Physics 1 — Unit 3: Work, Energy, and Power
- AP Physics C: Mechanics — Unit 3: Work, Energy, and Power
- IB Physics — A.3 Work, energy and power
- General High School Physics — Work, energy & power
- NGSS High School Physics — Energy accounting in systems
- Middle School Physical Science — Force, mass, and motion
- Benvingut a la Màquina d'Atwood
- Selecciona la massa
- Prem Reprodueix
- Moviment oposat
- Obre les dades
- Ho has aconseguit!
Obre la simulació interactiva per construir l'escena, prem Reprodueix i explora amb mesures en directe i un tutorial guiat.
Obre el laboratori interactiu →
Descarrega el full de treball →