La Máquina de Atwood, consiste de una polea ligera con dos masas unidas por un hilo que cuelgan de la polea como se indica en la FIG.1

FIG.1 Máquina de Atwood. Diagrama de Fuerzas

Este sistema es muy estudiado en los libros de texto pues el movimiento de las masas se puede "predecir" con ayuda de las Leyes de Newton. Uno de los objetivos será el de estudiar en tiempo real el comportamiento de las masas con la ayuda de una "Polea Inteligente" o smart pulley. Usaremos el programa Science Workshop (puede visitar la Página Web http://www.PASCO.com en donde puede bajar el programa Science Workshop) para analizar el comportamiento del sistema cuando variamos una de las dos masas (arandelas por ejemplo), manteniendo la otra masa constante. Puede bajar el manual de la Polea Inteligente en la siguiente dirección: Manual para el mismo necesita el visor de Acrobat Reader para PDF (Portable Document Format), el cual puede bajarlo en forma gratuita de aquí: Acrobat Reader.

Utilizando el programa Science Workshop y la "Polea Inteligente" tal como se muestra en la FIG.2,

FIG.2 Polea Inteligente

Arme el sistema que se observa en la FIG. 1 y en la FIG 3 que aparece abajo, use por ejemplo dos (2) arandelas de un lado y cuatro (4) arandelas del otro lado.

FIG. 3

Conecte la Polea Inteligente al primer canal izquierdo digital de la Interface. Ver FIG.4

Abra el programa Science Workshop y arrastre el icono del sensor digital al primer canal digital de la Interface que se ve en el programa. Del submenu que aparece seleccione la Polea Inteligente (lineal). Arrastre el icono de gráfica y de tabla hacia el canal digital 1. Seleccione del submenu que aparece, la opción de rapidez (m/s) tiempo (s) para la opción de gráfico y para la opción de tabla.

El sistema se encuentra listo para tomar datos. Levante el extremo de arandelas de mayor masa un poco, de tal forma que el extremo con mayor masa quede arriba y manténgalo sujetado.

Haga un doble click sobre el icono grabar y espere que aparezca la luz intermitente azul. Deje caer el grupo de arandelas de mayor masa hasta que toque la mesa o el piso dependiendo de su arreglo. Haga un click en el icono Alto (Stop).

Amplíe la ventana del gráfico. Amplíe la escala del gráfico haciendo un click en el icono (). Arrastre el mouse y seleccione la parte más lineal del gráfico (con pendiente positiva). Haga un click en el icono sigma () y seleccione del submenu que aparece la opción FIT (ajuste) y del submenu que le aparece ahora escoja la opción Lineal.

Anote los parámetros que obtuvo de su ajuste, recordando que es un ajuste lineal (ecuación de la recta).

¿Qué representa la pendiente del gráfico V(m/s) vs t(s)?

Este ajuste le da la aceleración del sistema de masas. Ahora repita la experiencia variando el número de arandelas (de dos en dos hasta llegar a 16 y manteniendo el otro extremo con dos arandelas). Anote los parámetros de ajuste optenidos para cada caso y llene la tabla que aparece a continuación:

Experimental	N° de Arandelas	Masa de las Arandelas
	4
	6
	8
	10
	12
	14
	16

Tabla 1

Comparación con un Modelo Algebraico

De la FIG. 1, usando el modelo Newtoniano podemos obtener el sistema de ecuaciones siguientes (demuéstrelo), asumiendo que la masa de la polea y la fricción son despreciables y los hilos no tienen masa. Note que la aceleración de una masa está en sentido contrario al de la otra masa.

Del Sistema de ecuaciones (1), podemos derivar la ecuación (2) (demuéstrelo).

Usando la ecuación (2) calcule teóricamente las aceleraciones correspondientes al juego de arandelas utilizado en el experimento. Llene la siguiente tabla.

Teórico	N° de Arandelas	Masa de las Arandelas
	4
	6
	8
	10
	12
	14
	16

Tabla 2

Grafique en una misma hoja, manualmente o con el computador, los datos correspondientes a la Tabla 1 y Tabla 2. ¿Qué observa de su gráfico? Explique.

¿Cómo mejoraría su modelo teórico para interpretar los datos experimentales (recuerde que no tomamos en cuenta la rotación de la polea, su masa, etc) ?

¿Cómo realizaría este experimento sin un computador? Por ejemplo pudiera utilizar un cronómetro, dejar caer el sistema de masa de alturas conocidas y con las ecuaciones de cinemática encontrar el tiempo. Repita esta experiencia con un cronómetro.

¿Cómo pudiera realizar esta experiencia con un ticómetro? Explique.

Piensa en otras formas de realizar esta experiencia. Explique.

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