ماشین آتوود
آزمایشگاه فیزیک 1:
اسامی:
موضوع آزمایش : تحقیق اصول دینامیک در حرکت یک بعدی به کمک ماشین آتود
هدف آزمایش : تحقیق قوانین دینامیک و تعیین شتاب ماشین آتوود
وسایل آزمایش : دستگاه ماشین آتوود ، وزنه های مختلف ، کرنومتر
شرح آزمایش1
ماشین آتوود
ماشین آتوود یک دستگاه مکانیکی بسیار مفید است که بسته به نوع آن از یک یا دو قرقره و چند وزنه با جرمهای مختلف تشکیل شده است که این وزنه‌ها به وسیله نخهای غیر قابل ارتجاع از قرقره آویزان شده‌اند.
ماشین آتوود ساده از دو وزنه به جرمهای m1 و m2 که به وسیله یک رشته غیر قابل ارتجاع به طول L که از روی قرقره عبور کرده است و به یکدیگر متصل هستند، تشکیل شده است. این سیستم فقط دارای یک درجه آزادی است، یعنی چون فقط یک قرقره وجود دارد، لذا اگر مبدا مختصات را در نقطه آویز قرقره فرض کنیم، در این صورت حرکت هر دو وزنه را می‌‌توان با یک پارامتر مشخص نمود. همچنین چون تنها نیروی وارده، نیروی گرانشی ناشی از وزن دو وزنه است، لذا به دلیل پایستار بودن نیروی گرانشی حرکت پایا خواهد بود و به راحتی می‌‌توان از قانون بقا انرژی استفاده کرد. به این ترتیب شتاب حرکت سیستم به صورت زیر خواهد بود:
اده های به دست آمده طی انجام آزمایش :
وزنه m2 , m1 در حال تعادل هستند . حال جرم وزنه m1 را به 48.6 گرم و جرم وزنه m2 را به 58.7 گرم می رسانیم . وزنه m2 به آرامی به سمت پایین حرکت می کند و وزنه m1 به آرامی به طرف بالا حرکت می کند .حال توسط کرنومتر مسافت های مختلف را به دست می آوریم که داده های زیر به دست می آید .
20 cm (0.2m) 30cm (0.3m) 50cm (0.5m)
∆y
1.5 s 2 s 2.5s
∆t
نمودار به دست آمده از داده ها..