Bij Atwood-machine problemen zijn twee gewichten verbonden door een snaar die aan weerszijden van een katrol is opgehangen. Eenvoudigheidshalve wordt aangenomen dat het touw en de riemschijf massaal en wrijvingsloos zijn, waardoor het probleem wordt beperkt tot een oefening in de natuurwetten van Newton. Het oplossen van het Atwood-machineprobleem vereist dat u de versnelling van het gewichtssysteem berekent. Dit wordt bereikt met de 2de wet van Newton: Force is gelijk aan massatijdversnelling. De moeilijkheidsgraad van de Atwood-machineproblemen ligt in het bepalen van de spankracht op de snaar.

Geef de aansteker van de twee gewichten "1" en de zwaardere "2" aan.

Teken pijlen die afkomstig zijn van de gewichten die de krachten vertegenwoordigen die op hen inwerken. Beide gewichten hebben een trekkracht "T" die omhoog trekt, evenals de zwaartekracht die naar beneden trekt. De zwaartekracht is gelijk aan de massa (aangeduid als "m1" voor gewicht 1 en "m2" voor gewicht 2) van de gewichtstijden "g" (gelijk aan 9,8). Daarom is de zwaartekracht op het lichtere gewicht m1_g en de kracht op het zwaardere gewicht m2_g.

Bereken de netto kracht die op het lichtere gewicht inwerkt. De netto kracht is gelijk aan de spankracht minus de zwaartekracht, omdat deze in tegengestelde richting trekt. Met andere woorden, Nettokracht = Spankracht - m1 * g.

Bereken de netto kracht die op het zwaardere gewicht inwerkt. De netto kracht is gelijk aan de zwaartekracht minus de spankracht, dus nettokracht = m2 * g - spanningskracht. Aan deze zijde wordt de spanning afgetrokken van de zwaartekrachtmassa in plaats van andersom, omdat de richting van de spanning tegenovergesteld is aan weerszijden van de riemschijf. Dit is logisch als je kijkt naar de gewichten en de snaar die horizontaal zijn uitgezet - de spanning trekt in tegenovergestelde richtingen.

Vervanging (trekkracht - m1_g) in voor de netto kracht in de vergelijking nettracht = m1_acceleration (Newton's 2nd de wet stelt dat Force = massa * versnelling, de versnelling zal vanaf nu "a" worden genoemd). Spankracht - m1_g = m1_a, of spanning = m1_g + m1_a.

Vervang de vergelijking voor spanning van stap 5 in de vergelijking uit stap 4. Netto kracht = m2_g - (m1_g + m1_a). Volgens Newton's 2e wet, Net Force = m2_a. Door substitutie, m2_a = m2_g - (m1_g + m1_a).

Zoek de versnelling van het systeem door op te lossen voor a: a_ (m1 + m2) = (m2 - m1) _g, dus a = ((m2 - m1) * g) /(m1 + m2). Met andere woorden, de versnelling is gelijk aan 9,8 keer het verschil van de twee massa's, gedeeld door de som van de twee massa's.