Techniklexikon

Atwoodsche Fallmaschine

ein 1784 von G. Atwood für die Demonstration der Fallgesetze vorgeschlagener Apparat, bei dem die Fallbeschleunigung beliebig verringert werden kann. Über eine reibungsfrei drehbare Rolle hängt ein Faden, an dessen beiden Enden zwei gleich schwere Gewichte der Masse M befestigt sind, so dass zunächst Gleichgewicht herrscht (Abb.). Wird nun eines der beiden Gewichte mit einem kleinen Zusatzgewicht der Masse m belastet, so bewegt sich dieses Gewicht gleichförmig beschleunigt nach unten. Dabei wirkt als beschleunigende Kraft lediglich das Gewicht mg der Masse m, während die Gesamtmasse 2M + m beschleunigt werden muss. Die auftretende Beschleunigung ist

,

beträgt also nur einen Bruchteil der Erdbeschleunigung g. Der Einfluss des Trägheitsmomentes der Rolle ist dabei vernachlässigt, kann aber bei genaueren Versuchen in die Rechnung einbezogen werden. Der durchlaufene Weg kann an einer Skala abgelesen werden. Um die in einem beliebigen Punkt P erreichte Geschwindigkeit zu messen, kann das Zusatzgewicht durch einen verstellbaren Ring in diesem Punkt abgehoben werden, so dass M sich von P ab mit konstanter Geschwindigkeit weiterbewegt, die dann leicht gemessen werden kann. Da auf diese Weise alle Grössen bestimmt werden können, lassen sich die Fallgesetze mühelos demonstrieren.

Die Atwoodsche Fallmaschine veranschaulicht gleichzeitig den Ablauf einer gleichförmig beschleunigten Bewegung, sie kann aber auch dazu dienen, allgemein die Gültigkeit der dynamischen Grundgleichung zu zeigen.

Atwoodsche Fallmaschine