Az Atwood géppel kapcsolatos problémák két súlyt tartalmaznak, amelyeket a szíjtárcsa ellentétes oldalán felakasztott húr köt össze. Az egyszerűség kedvéért a húrt és a tárcsát tömegtelennek és súrlódásmentességnek feltételezzük, ezért a problémát Newton fizikai törvényeinek gyakorlatára redukáljuk. Az Atwood gép problémájának megoldásához meg kell számítani a súlyrendszer gyorsulását. Ezt Newton 2. törvényével érhetjük el: Az erő megegyezik a tömeg és a gyorsulás szorzatával. Az Atwood gépi problémák nehézsége abban rejlik, hogy meghatározzuk a húr feszültségét.
Rajzoljon a rájuk ható erőket ábrázoló nyilakat. Mindkét súlynak "T" feszítőereje húzódik, valamint a gravitációs ereje lefelé húzódik. A gravitációs erő megegyezik a tömeg tömegével (1. tömeg esetén "m1" és 2. súly esetén "m2" jelöléssel) a "g" szorzat szorzatával (egyenlő: 9.8). Ezért a könnyebb tömegre ható gravitációs erő m1_g, a nagyobb tömegre pedig m2_g.
Számítsa ki a könnyebb tömegre ható nettó erõt. A nettó erő megegyezik a gravitációs erővel csökkentett feszültséggel, mivel ellentétes irányba húzódnak. Más szavakkal, Nettó erő = Feszítőerő - m1 * g.
Számítsa ki a nagyobb tömegre ható nettó erőt. A nettó erő megegyezik a gravitációs erő mínusz a feszítő erővel, tehát Nettó erő = m2 * g - Feszítő erő. Ezen az oldalon a feszültséget kivonják a tömeg és a gravitáció szorzatából, és nem fordítva, mert a feszültség iránya ellentétes a tárcsa ellenkező oldalán. Ennek akkor van értelme, ha figyelembe vesszük a súlyokat és a húrokat vízszintesen - a feszültség ellentétes irányba húzódik.
Helyettesítse (feszítőerő - m1_g) az egyenlet nettó erejét a nettó erő = m1_acceleration (Newton második törvénye szerint az Erő = tömeg * gyorsulás; a gyorsulást innentől kezdve "a" címkével látják el). Feszítőerő - m1_g = m1_a, vagy Feszültség = m1_g + m1_a.
Helyettesítse az 5. lépés feszültségének egyenletét a 4. lépés egyenletével. Nettó erő = m2_g - (m1_g + m1_a). Newton 2. törvénye szerint a nettó erő = m2_a. Helyettesítéssel m2_a = m2_g - (m1_g + m1_a).
Keresse meg a rendszer gyorsulását az a: a_ (m1 + m2) = (m2 - m1) _g megoldásával, tehát a = ((m2 - m1) * g) / (m1 + m2). Más szavakkal, a gyorsulás megegyezik a két tömeg különbségének 9,8-szorosával, elosztva a két tömeg összegével.