Atwoodsche Fallmaschine

Atwoodsche Fallmaschine

 

['ætwʊd-], eine 1784 von dem britischen Physiker George Atwood (* 1745, ✝ 1807) angegebene Vorrichtung zur Demonstration der Fallgesetze und gleichförmig beschleunigter Bewegungen: Zwei gleich schwere Gewichtsstücke der Masse M, die an den beiden Enden einer über eine Rolle geführten Schnur hängen, werden bei Auflegen eines kleinen Zusatzgewichts der Masse m auf die eine Masse in Bewegung gesetzt: Die größere Masse M + m bewegt sich gleichförmig beschleunigt nach unten, die Masse M auf der anderen Seite entsprechend nach oben. Die beschleunigende Kraft ist gleich der zusätzlichen Gewichtskraft m · g (g Fallbeschleunigung), die zu beschleunigende Masse jedoch 2M + m. Die auftretende Beschleunigung a ist daher (vom Trägheitsmoment der Rolle, von Achsreibung und Fadengewicht abgesehen) um den Faktor m /(2M + m ) kleiner als g und kann durch Änderung der Masse m beliebig verändert werden, sodass alle für den freien Fall wesentliche Größen infolge der kleinen Beschleunigung genau gemessen werden können: Die Messung der durchfallenen Wegstrecke erfolgt mit einer an der atwoodschen Fallmaschine angebrachten Skala; zur Geschwindigkeitsmessung in einem bestimmten Punkt wird das Zusatzgewicht in diesem Punkt durch eine ringförmige Vorrichtung abgehoben, sodass das System (von der Reibung abgesehen) sich mit konstanter Geschwindigkeit weiterbewegt.