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Atwoodsche Maschine

Die atwoodsche Fallmaschine wurde 1784 von George Atwood erfunden. Sie wurde als Nachweis für die Gesetze zu _gleichmäßig_beschleunigten_Bewegungen konzipiert. Mit ihr kann man die Fallbeschleunigung beliebig verringern.

Funktionsweise

Zwei Massestücken ($M\_1$ und $M\_2$) sind über eine drehbare Rolle mit einer Schnur verbunden. Die Rolle und die Schnur werden als masse- und reibungslos betrachtet. $M\_1$ und $M\_2$ sind gleich. Die beiden Massestücken halten also das Gleichgewicht. Wenn man an eines der beiden Massestücken ein weiteres Massestück m hängt, kann man die Fallbeschleunigung wie folgt berechnen:

$a\; =\; \backslash dfrac\{m\}\{2M\_1+m\}g$

Die Summe aller Kräfte ist zunächst ohne zusätzliches Massestück Null, da sie in jeweils entgegengesetzte Richtungen wirken. Einzeln lassen sich die Kräfte mit $F\_1\; =\; M\_1\; g$ berechnen.

Hängt man das zusätzliche Massestück an, ergibt sich für die korrespondierende Kraft $F\; =\; (M\_1\; +\; m)\; g$. Die entgegengesetzte Kraft ist $F\; =\; M\_2*g$. Weil $M\_1$ und $M\_2$ gleich sind, ergibt sich für die Gesamtkraft $F\_\{Ges\}\; =\; m*g$

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