Máquina de Atwood

Calcula la aceleración y la tensión en una máquina de Atwood. Fórmulas a = g|m₂−m₁|/(m₁+m₂) y T = 2m₁m₂g/(m₁+m₂) con pasos.

Fórmula principal

a = g|m2-m1|/(m1+m2), T = 2 m1 m2 g/(m1+m2)

¿Cómo se resuelve una máquina de Atwood?

Para una máquina Atwood ideal, a = g|m₂ − m₁|/(m₁ + m₂) y T = 2 m₁ m₂ g /(m₁ + m₂). La masa más pesada desciende. La tensión es la misma en toda la cuerda y se encuentra entre los dos pesos. Utilice g de la pregunta (a menudo 9,8 m/s²).

Sobre esta herramienta

Una máquina de Atwood ideal une dos masas con una cuerda sobre una polea sin masa ni fricción. Esta página deja visibles a = g|m₂−m₁|/(m₁+m₂) y T = 2m₁m₂g/(m₁+m₂) con pasos y qué masa desciende.

Cómo usar esta calculadora

  1. Elige la variable que quieres despejar y confirma qué valores ya conoces.
  2. Introduce los datos en unidades coherentes antes de calcular.
  3. Comprueba si el resultado es físicamente razonable comparándolo con las entradas.
  4. Usa el desglose paso a paso para ver cómo se aplicó la fórmula.

Ejemplos resueltos

Ejemplo 1: 1,0 kg y 3,0 kg

Con g = 9,8 m/s², a = 9,8|3−1|/(1+3) = 4,9 m/s². T = 2(1)(3)(9,8)/4 = 14,7 N. La masa de 3,0 kg desciende. Verifique: T = 1(9,8+4,9) = 14,7 N en la masa más ligera.

Ejemplo 2: masas iguales

m₁ = m₂ = 2,0 kg, g = 9,8. Entonces a = 0 y T = mg = 19,6 N. El sistema está en equilibrio; cada masa cuelga en reposo o se mueve a velocidad constante si ya se está moviendo.

Ejemplo 3: encontrar m₂ a partir de a = 2,45 m/s²

m₁ = 2,0 kg, a = 2,45 m/s², g = 9,8, siendo el m₂ más pesado. m₂ = m₁(g+a)/(g−a) = 2,0(9,8+2,45)/(9,8−2,45) = 24,5/7,35 ≈ 3,333 kg. Verifique: a = 9,8|3,333−2,0|/(5,333) ≈ 2,45 m/s².

Preguntas frecuentes

¿Cuál es la tensión en una máquina Atwood?

T = 2 m₁ m₂ g /(m₁ + m₂). Equivalentemente T = m_light(g + a) = m_heavy(g − a). La tensión es la misma en toda una cuerda ideal.

¿Por qué la tensión no es igual a mg?

Cada masa se acelera, por lo que la fuerza neta no es cero. Para la masa descendente, mg − T = ma; para la masa creciente, T − mg = ma. T se encuentra entre los dos pesos.

¿Qué pasa si las masas son iguales?

Entonces a = 0 y T = mg. La polea no parte del reposo hacia un movimiento acelerado; cualquier movimiento existente continúa a velocidad constante.

¿Esto incluye la masa de la polea o la fricción?

No. Esta calculadora es la introducción ideal a la física de Atwood: una polea sin masa y sin fricción y una cuerda ligera e inextensible. Las poleas de laboratorio reales necesitan términos de inercia rotacional adicionales.

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