Calculadora de máquina de Atwood

Una calculadora de máquina de Atwood convierte el clásico problema de dos masas y polea en un solucionador fiable para deberes, laboratorios y comprobaciones de diseño. Introduzca las dos masas colgantes m1 y m2 más la aceleración gravitatoria g en un sistema de unidades coherente, y la herramienta devuelve la aceleración firmada del sistema, su magnitud, la tensión de la cuerda, qué lado desciende cuando las masas difieren, ecuaciones completamente sustituidas y pasos ordenados que puede pegar en hojas de trabajo o pruebas automatizadas. El modelo es la máquina de Atwood ideal: polea sin masa ni fricción y cuerda sin masa e inextensible, de modo que ambas masas comparten una magnitud de aceleración y una tensión uniforme.

Qué es una máquina de Atwood ideal y qué fórmulas aplican

Una máquina de Atwood son dos masas colgantes unidas por una cuerda que pasa por una polea de modo que, cuando una masa baja, la otra sube con la misma magnitud de aceleración. En el modelo ideal de aula la polea no tiene masa ni fricción, la cuerda no tiene masa y es inextensible, y la gravedad es una constante g vertical.

La segunda ley de Newton en cada cuerpo libre produce un par algebraico para todo el sistema: la aceleración firmada a es igual a g por la diferencia de masas m1 menos m2, todo dividido por la suma m1 más m2, y la tensión de la cuerda T es igual a dos por m1 por m2 por g dividido por esa misma suma.

Una a positiva significa que m1 desciende y m2 sube; una a negativa significa lo contrario; masas iguales dan aceleración nula y una tensión igual al peso colgante m g de cualquiera. Las masas deben ser escalares positivos; una masa negativa no es física en este modelo clásico y se rechaza. La gravedad también debe ser positiva.

Quien llama mantiene m1, m2 y g en un sistema de unidades coherente —por ejemplo kilogramos y metros por segundo al cuadrado— de modo que a sale en la unidad de aceleración y T en la de fuerza de ese sistema. La calculadora no modela inercia de polea, estiramiento de cuerda, fricción ni arrastre del aire; esas extensiones requieren otras ecuaciones y otras entradas.

Consejos prácticos, límites y búsquedas relacionadas

Use un sistema de unidades coherente de extremo a extremo antes de llamar; esta página no convierte entre SI e imperial. Al enseñar diagramas de cuerpo libre, derive primero a y T de las dos ecuaciones de movimiento y luego confirme el resultado numérico aquí.

Esta página atiende a quien busca calculadora de máquina de Atwood, solucionador de aceleración y tensión Atwood, o calculadora de polea de dos masas en línea; no es un suite completo de dinámica multi-cuerpo, ni un modelo de cohete de masa variable, ni un convertidor de unidades.

Prefiera esta capacidad cuando ya conozca las dos masas colgantes y la gravedad y solo necesite aceleración y tensión ideales; si el problema da pesos en lugar de masas, convierta peso a masa con g local cuando lo exija su sistema de unidades, o introduzca las masas directamente si el problema ya las enuncia.

Las comprobaciones de ida y vuelta son sencillas: recalcule a mano g por la diferencia de masas sobre la suma y confirme que iguala la a publicada con el mismo redondeo a doce decimales de la respuesta.