Mecânica
Máquina de Atwood
Observe a massa mais pesada cair enquanto a mais leve sobe na mesma taxa — a=(m2−m1)g/(m1+m2).
Máquina de Atwood — simulação interativa de Mecânica. Observe a massa mais pesada cair enquanto a mais leve sobe na mesma taxa — a=(m2−m1)g/(m1+m2). Laboratório virtual de física gratuito no navegador com medições SI ao vivo e tutorial guiado.
Máquina de Atwood
Duas massas sobre uma polia aceleram juntas. A massa mais pesada desce enquanto a mais leve sobe com a mesma magnitude de aceleração.
A força neta do sistema é a diferença de pesos (m_pesada − m_leve)g, acelerando ambas as massas. Como a massa total é m_pesada + m_leve, a = (m_pesada − m_leve)g / (m_pesada + m_leve).
- a = (m₁ − m₂)g / (m₁ + m₂)
- T é igual nos dois lados
Resumo da investigação
Planeje a pergunta antes de abrir o laboratório
O resumo espelha a página pré-renderizada: a pergunta orientadora, as previsões concorrentes, os papéis das variáveis, as leis governantes, a configuração e os prompts de análise e extensão permanecem visíveis e nesta ordem.
Pergunta de direção
Duas massas desiguais estão penduradas em uma polia. À medida que o sistema funciona, sua aceleração aumenta, diminui ou permanece constante?
Previsões para pesar
- A aceleração aumenta com o tempo
- A aceleração permanece constante
- A aceleração diminui com o tempo
Papéis variáveis
O que você definiu:
- Massa pesada m₂ (kg)
- Massa leve m₁ (kg)
- Tempo decorrido t (s)
O que você mede:
- Aceleração prevista a (m/s²)
- Força resultante na massa pesada F (N)
- Velocidade medida v (m/s)
Como funciona a investigação
- Abra a simulação da máquina Atwood e pressione Redefinir.
- Ative a sonda de velocidade na massa mais pesada.
- Para cada tentativa abaixo, pressione Reproduzir, pause o sim no tempo decorrido listado e registre a leitura de velocidade da sonda.
Equação governante
Aceleração da máquina Atwood — a = |m₂ − m₁|·g / (m₁ + m₂)
A aplicação da segunda lei de Newton a ambas as massas suspensas fornece uma aceleração de sistema único que depende da diferença de massa, não das massas individualmente.
Segunda Lei de Newton — F = m·a
A força resultante sobre a massa mais pesada é igual à sua massa vezes a aceleração compartilhada do sistema – a mesma aceleração que você previu acima.
O que a planilha para impressão pede aos alunos que resolvam
- Mostre seu trabalho calculando a aceleração prevista a = (m₂ − m₁)g/(m₁ + m₂) para o sistema e compare-a com a inclinação do seu gráfico v – t.
- Até que ponto a sua velocidade medida em cada instante corresponde à velocidade prevista v = at? A relação é linear? Cite números da sua tabela.
Onde isso aparece além do laboratório
- A fórmula a = (m₂ − m₁)g/(m₁ + m₂) assume uma polia sem massa e sem atrito e uma corda inextensível. Qual dessas idealizações afetaria mais seus resultados medidos e por quê?
- Preveja o que aconteceria com a aceleração do sistema se as duas massas fossem iguais (m₁ = m₂). Explique seu raciocínio usando a 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
- Bem-vindo à máquina de Atwood
- Selecione a massa
- Pressione Reproduzir
- Movimento oposto
- Abra os dados
- Você conseguiu!
Abra a simulação interativa para construir a cena, pressione Reproduzir e explore com medições em tempo real e um tutorial guiado.
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