גוף נקודתי
גוף קשיח
נושאים נוספים
תרגילים ממבחנים

לעמוד הבית

תרגיל – מכונת אטווד

מכונת אטווד

ניסוי מכונת אטווד הומצא בשנת 1784 והוא משמש עד היום כניסוי יסוד בלימודי הפיזיקה. במהלכו מוכיחים את משוואות ניוטון בעזרת כלים פשוטים כגון שתי משקולות וגלגלת.
לאחר שניוטון פיתח את התיאוריה לניבוי תאוצות של גופים, היה צורך לבחון את משוואות התנועה שלו. בדיקה שכזו הצריכה מבחן יצירתי, כיון שכלי המדידה שעמדו לרשותו היו פרימיטיביים מאוד (אפילו שעון למדידת זמן לא היה קיים אז). לכן, היה צורך למדוד גופים המאיצים בתאוצות נמוכות מאוד. כדי לעשות זאת, היו לוקחים שתי מסות, זו כנגד זו משני צידי גלגלת, וכך מייצרים מצב שבו שני הגופים נעים בתאוצות איטיות.
למעשה, הניסויים שנעשו בעזרת מכונות אטווד שכאלה, היו ההוכחות הראשונות לנכונות משוואות ניוטון. בשיעור זה נסביר את הניסוי, כיצד מחשבים את הגדלים בו ונבין את משמעותה ההיסטורית של תוצאת הניסוי.
תוצאתו המפורסת של הניסוי תראה כי תאוצת המסות תהיה:

a=\frac{m_1-m_2}{m_1+m_2}g

ובעזרת פיתוח מתמטי פשוט קל להוכיח כי התאוצה אינה תלויה במסות, אלא רק ביחס ביניהם.

לעמוד הבית