Problemele mașinii Atwood implică două greutăți conectate printr-un șir agățat pe părțile opuse ale unui scripete. Din motive de simplitate, șirul și scripetele sunt presupuse a fi fără masă și fără frecare, reducând astfel problema la un exercițiu al legilor fizice ale lui Newton. Rezolvarea problemei mașinii Atwood necesită calcularea accelerației sistemului de greutăți. Acest lucru se realizează folosind a doua lege a lui Newton: Forța este egală cu masa accelerată. Dificultatea problemelor mașinii Atwood constă în determinarea forței de tensiune pe șir.
Desenați săgeți care provin din greutățile care reprezintă forțele care acționează asupra lor. Ambele greutăți au o forță de tensiune "T" care trage în sus, precum și forța gravitațională care trage în jos. Forța de greutate este egală cu masa (etichetată "m1" pentru greutatea 1 și "m2" pentru greutatea 2) a greutății ori "g" (egală cu 9,8). Prin urmare, forța gravitațională asupra greutății mai ușoare este m1_g, iar forța asupra greutății mai mari este m2_g.
Calculați forța netă care acționează asupra greutății mai ușoare. Forța netă este egală cu forța de tensiune minus forța gravitațională, deoarece trage în direcții opuse. Cu alte cuvinte, Forța netă = Forța de tensiune - m1 * g.
Calculați forța netă care acționează asupra greutății mai mari. Forța netă este egală cu forța gravitațională minus forța de tensiune, deci Forța netă = m2 * g - Forța de tensiune. Pe această parte, tensiunea este scăzută din greutatea masei, mai degrabă decât invers, deoarece direcția tensiunii este opusă pe laturile opuse ale scripetei. Acest lucru are sens dacă luați în considerare greutățile și șirurile așezate orizontal - tensiunea trage în direcții opuse.
Înlocuiți (forța de tensiune - m1_g) în forța netă în ecuația forța netă = m1_accelerare (legea a doua a lui Newton afirmă că Forța = accelerația masă *; accelerația va fi etichetată „a” de aici înainte). Forța de tensiune - m1_g = m1_a sau Tension = m1_g + m1_a.
Înlocuiți ecuația pentru tensiune de la Pasul 5 în ecuația de la Pasul 4. Forța netă = m2_g - (m1_g + m1_a). Conform celei de-a doua legi a lui Newton, Forța Netă = m2_a. Prin substituire, m2_a = m2_g - (m1_g + m1_a).
Găsiți accelerația sistemului rezolvând pentru a: a_ (m1 + m2) = (m2 - m1) _g, deci a = ((m2 - m1) * g) / (m1 + m2). Cu alte cuvinte, accelerația este egală cu 9,8 ori diferența celor două mase, împărțită la suma celor două mase.
