Atwood machine

Illustration of Atwood machine, 1905.

The Atwood machine (or Atwood's machine) was invented in 1784 by Rev. George Atwood as a laboratory experiment to verify the mechanical laws of motion with constant acceleration. Atwood's machine is a common classroom demonstration used to illustrate principles of classical mechanics.

The ideal Atwood Machine consists of two objects of mass m1 and m2, connected by an inextensible massless string over an ideal massless pulley. [1]

When m1 = m2, the machine is in neutral equilibrium regardless of the position of the weights.

When m1 ≠ m2 both masses experience uniform acceleration.

Razlaganje sila

Kao što se dvije sile mogu zamijeniti jednom rezultantom, tako se i svaka sila može zamijeniti sa dvije komponentne sile. Razlaganje jedne sile u fizici i tehnici ima praktični značaj i najčešće se vrši razlaganjem na dvije normalne komponente.

Primjer razlaganja sile na komponente imamo na strmoj ravni (kosini). Ona se često primjenjuje u praksi za lakše savladavanje sile teže. Najobičniji su primjeri: ravni (daske) za dizanje težih predmeta, stepeništa i sl.

Pomoću modela strme ravni možemo se uvjeriti da je za uzvlačenje tijela (valjka) uz strmu ravan potrebna utoliko manja sila što je manji nagibni ugao ravni prema horizontali.

O strmoj ravni

Kod svake strme ravni razlikujemo: njenu dužinu l ,visinu h i osnovicu b. Ovdje se razlaže sila teže Fg koja djeluje na dvije komponente F1 i F2. Komponenta F1 djeluje na strmu ravan, a sila F2 vuče tijelo niz strmu ravan. Da bi se tijelo zadržalo na strmoj ravni, potrebna je sila F jednaka po jačini, a suprotnog smjera sili F2, tj. F = - F2, odnosno F = F2. Mijenjajući nagibni ugao, jasno se pokazuje da ta sila zavisi od nagibnog ugla, a to znači od odnosa visine i dužine strme ravni, tzv uspona strme ravni.

Slaganje sila pod uglom ( metoda paralelograma)

Npr. Kad puše vjetar poprečno na tok rijeke, čamac privezan uz obalu postavlja se ukoso. Na njega djeluju dvije sile - sila koja izaziva tok rijeke F1 i sila vjetra F2.

Pravilo o paralelogramu sila: Rezultanta dviju sila koje djeluju na tijelo pod uglom u istoj napadnoj tački brojno je jednaka dužini dijagonale paralelograma čije stranice odgovaraju brojnoj vrijednosti tih sila (komponenata), a ima pravac dijagonale.

Slaganje sila istog pravca, a suprotnog smjera

Rezultanta dvije sile koje djeluju na tijelo u istom pravcu, a u suprotnim smjerovima jednaka je njihovoj razlici, a ima smjer veće sile.

Npr. kada dva dječaka naprežu konop u suprotnim smjerovima, a ne mogu da pomaknu jedan drugog, zaključujemo da su njihove sile naprezanja jednake, suprotnog su smjera, a njihova rezultanta je jednaka nuli.

Ako su dvije sile koje djeluju u suprotnim smjerovima jednakog intenziteta, onda im je rezultanta jednaka nuli, a tijelo je u stanju statičke ravnoteže.

Slaganje sila istog pravca i smjera

Najjednostavniji slučaj slaganja sila je kad sile djeluju u istom pravcu i u istom smjeru. Rezultanta sila istog pravca i smjera jednaka je njihovom zbiru,ima isti pravac i smjer: F1+F2+F3=R...;