Maszyna Atwooda — druga zasada Newtona dla ciał połączonych

1 · Prognoza

Dwie nierówne masy wiszą na bloczku. W miarę działania układu jego przyspieszenie rośnie, maleje czy pozostaje stałe?

Otwórz symulację maszyny Atwooda i naciśnij Reset.
Włącz sondę prędkości na cięższej masie.
Dla każdej próby poniżej naciśnij Play, zatrzymaj symulację po podanym czasie i zapisz odczyt prędkości z sondy.

Masa ciężka m₂ (kg)	Masa lekka m₁ (kg)	Czas t (s)
5.00	3.00	0.40
5.00	3.00	0.80
5.00	3.00	1.20

Narysuj zmierzoną prędkość v (oś y) względem czasu t (oś x). Nachylenie najlepiej dopasowanej prostej to przyspieszenie układu.

Pokaż obliczenia przewidywanego przyspieszenia a = (m₂ − m₁)g/(m₁ + m₂) dla układu i porównaj je ze nachyleniem swojego wykresu v–t.
Jak dobrze zmierzona prędkość w każdym momencie zgadza się z przewidywaną v = at? Czy zależność jest liniowa? Podaj liczby ze swojej tabeli.

Wzór a = (m₂ − m₁)g/(m₁ + m₂) zakłada bezmasową kołowrotek bez tarcia i nierozciągliwą linkę. Która z tych idealizacji najbardziej wpłynęłaby na twoje zmierzone wyniki i dlaczego?
Przewidź, co stałoby się z przyspieszeniem układu, gdyby masy były równe (m₁ = m₂). Uzasadnij wniosek za pomocą wzoru.

Zastosowanie drugiej zasady Newtona do obu wiszących mas daje jedno przyspieszenie układu, zależne od różnicy mas, a nie od mas osobno.

Siła wypadkowa na cięższej masie równa się jej masie razy wspólne przyspieszenie układu — to samo, które przewidziałeś powyżej.