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Museo di Fisica

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 » Grande macchina di Atwood (0650)

Immagini

Disegno: 1
Foto: 1
Immagine: 1

DESCRIZIONE

Si tratta di un apparecchio che permette di studiare il moto di un grave in caduta verticale e di misurare l'accelerazione (g) dovuta alla forza di gravità.

L'apparecchio consiste in due colonne di legno alte 2,5 metri con un tribometro fissato sulla parte superiore. Il tribometro è un sistema che riduce l'effetto dell'attrito, ed è costituito da una puleggia "R" e da due coppie di ruote r,r,r',r' interconnesse. Vedi Immagine-1.

L'asse della puleggia R poggia sulle circonferenze comuni di ogni coppia di ruote trasmettendo loro il suo moto, riducendo così l'attrito. Nel solco della puleggia "R" passa un filo sottile di seta ai cui estremi sono sospese due masse eguali "M". Le masse sono in equilibrio qualunque sia la loro posizione. Una piccola massa "m" è aggiunta ad una delle due masse: (M+m) comincia a scendere con accelerazione "a" minore di "g", come si vede in Disegno-1.

L'accelerazione "a" si può calcolare nel modo seguente:
La forza agente sulle masse (M + m) nel lato sinistro, applicando la seconda legge di Newton,
Equazione: [ (M + m)g -T = (M + m)a \eqno{i}]

dove "T" è la forza di tensione nel filo; "a" è l' accelerazione del sistema.
La forza agente sulla massa (M) nel lato destro è:

Equazione: [ Mg - T = - Ma \eqno{ii} ]

Sottraendo membro a membro le due equazioni, si ha:

Equazione: [ a = \frac{mg}{2M+m} ]

E' evidente che, scegliendo opportunamente le masse, si può avere un valore di "a" molto minore dell'accelerazione di gravità e quindi tale da poterne eseguire una misura precisa. Conoscendo "a" si può ricavare il valore per "g" .
Per maggiore dettaglio vedi  [1].
Per facilitare lo studio del moto dei gravi è presente un regolo, diviso in centimetri, per misurare le distanze percorse dal grave. Il tempo è misurato con un pendolo. Un sistema di leve controlla il moto del grave.
Sono presenti due cursori:
  1. un anello per intercettare la massa "m"
  2. un disco per arrestare il grave.

Il tutto poggia su una base di legno con ruote e quattro viti calanti per mantenere l'apparecchio in posizione verticale ed è racchiuso in un parallelepipedo di vetro.

OSSERVAZIONI

  1. Inventariato come: Grande macchina di Atwood con pendolo a secondi, scatto meccanico ed altro scatto semplice a cordone con arresti e corredo di pesi
  2. Prezzo d'inventario: lire 700

BIBLIOGRAFIA

  • [1] A. Ganot, "Trattato elementare di Fisica Sperimentale ed Applicata e di Meteorologia con una numerosa raccolta di problemi", Milano, Francesco Pagnoni, Tipografo-editore, 1861
  • [2] Elroy M. Avery, "School Physics", (New York: Sheldon and Company,1895),page 110.
  • [3] URL [ http://www.phys.uniroma1.it/DipWeb/museo/Meccanica/atwood.html ]
  • [4] Thomas B. Greenslade,Jr, "Atwood's machine", The Physics Teacher, January 1985. Pag.24.

Dati Catalografici

Data di costruzione:---
Data di carico:anteriore al 1835
Nr. Inventario:71 (Generale dal 1874)
37 (Antico inv. Gabinetto Fis)
Costruttore:Costruttore sconosciuto
Materiale:legno, ottone, laccato
Dimensioni:Base: Larghezza 65cm, profondità 65cm altezza 250cm
Conservazione:buono