什么是阿特伍德机器(the Atwood Machine)?

阿特伍德机器是用来在实验室条件下演示和验证某些运动规律的。这台机器是以发明和制造它的人命名的,乔治·阿特伍德牧师。阿特伍德机器基本上由两个悬挂在滑轮上的绳子上的物体组成,用来显示两个物体在质量不相等时所经...
阿特伍德机器是用来在实验室条件下演示和验证某些运动规律的。这台机器是以发明和制造它的人命名的,乔治·阿特伍德牧师。阿特伍德机器基本上由两个悬挂在滑轮上的绳子上的物体组成,用来显示两个物体在质量不相等时所经历的恒定加速度状态。今天,任何以类似方式建造的机器仍被称为阿特伍德机器,这类机器在教学中仍然普遍用于演示某些物理定律。科学家拿着烧杯,运用牛顿第二运动定律,可以计算出,当一根绳子悬挂在滑轮上的两个质量不相等时,较大的质量落下时,加速度将产生较小的质量被拉起,两个质量的加速度都是恒定的。这是理想条件下发生的情况,不考虑摩擦或任何细绳或钢丝绳拉伸的趋势。这两个因素都可以计算出来,并将其纳入任何演示的测量观察值中使用阿特伍德机器的定律。阿特伍德机器的基本结构很简单。一个安装在手臂上的滑轮的垂直支架允许两个物体通过一根绳子从滑轮上悬挂下来。滑轮可以以任何方式安装,只要绳子垂直悬挂,但在原始版本和大多数其他机器中这种类型的皮带轮的安装方式是,它的轴靠在另外四个车轮上,并被尽可能多的其他四个车轮包围,以尽可能减少摩擦。任何型号的阿特伍德机器在演示或实验过程中也将有测量每个质量块所行驶距离的方法这台机器为学生和科学家提供了一种通过演示来确认和更好地理解牛顿第二运动定律以及其他物理和力学原理的方法,只要它们相等,它们就不会自行运动。改变一个质量,使它们不相等,就会导致一个加速向上,另一个向下,无论两个质量块的大小,都以相同的恒定速率加速,无论两个质量块的大小都不会改变。一个非常大的质量块和一个非常小的质量块都将以相同的恒定速率加速,这台机器允许在实验室条件下证明这一事实。
  • 发表于 2020-09-18 02:17
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  • 分类:科学教育

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