(imagen tomada de Wikipedia)
La máquina de Atwood es un experimento inventado en 1.784 por el matemático inglés George Atwood con el propósito de estudiar el movimiento acelerado en una dimensión. La máquina está conformada por una polea por la que pasa una cuerda a la que se conecta una masa en cada extremo. A partir de la relación entre las masas se obtienen diferentes aceleraciones que van desde el movimiento sin aceleración hasta el movimiento acelerado con aceleración igual a g.
En el montaje experimental se conecta el sensor de movimiento rotacional a una polea con momento de inercia despreciable y se fija a una altura de aproximadamente dos metros utilizando un soporte. Las masas, amarradas a cada extremo de la cuerda, se suspenden utilizando la polea. El sistema de adquisición registra el desplazamiento angular de la polea a medida que las masas están en movimiento. A partir de la información obtenida se determina la posición, la velocidad y la aceleración de una de las masas en función del tiempo.
Inicialmente la masa m2 se encuentra en la parte mas baja de la trayectoria. Se inicia el sistema de adquisición y se le da un pequeño impulso a la masa m1 hacia abajo, suficiente para hacer que el sistema se mueva de manera uniforme. En la pantalla aparece la gráfica de posición, velocidad y aceleración respecto al tiempo asociada al movimiento de la masa m2. En la siguiente figura se presenta un ejemplo del resultado obtenido por el sistema de adquisición para el caso en donde las masas son iguales. Se observa que a pesar de que no hay una fuerza neta sobre las masas (la tensión balancea el peso en cada una) el sistema se encuentra moviéndose por unos instantes con velocidad diferente de cero.
La aceleración del sistema depende del valor de las masas m1 y m2. En el caso particular en donde m1 = m2, se encuentra que las masas pueden quedar suspendidas en reposo o pueden moverse a velocidad constante después de que se imparte un pequeño impulso inicial al sistema.
Para iniciar la reproducción del video del experimento haga click en la imagen a continuación.
