阿特伍德机英文解释翻译、阿特伍德机的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 Atwood machine

分词翻译：

阿的英语翻译：

【机】 ar-

特的英语翻译：

especially; special; spy; unusual; very
【化】 tex

伍的英语翻译：

army; five

德的英语翻译：

heart; mind; morals; virtue

机的英语翻译：

chance; crucial point; engine; machine; occasion; organic; pivot; plane
flexible
【医】 machine

专业解析

阿特伍德机（Atwood's Machine），在汉英词典语境下，通常指一种经典的物理学实验装置，主要用于演示和验证牛顿运动定律（特别是牛顿第二定律）以及匀加速直线运动的规律。其核心构成是一个轻质且可忽略摩擦的定滑轮，一根跨过滑轮的轻质不可伸长的细绳，以及悬挂在绳子两端的两个质量块。

详细解释：

基本定义与结构 (Basic Definition & Structure)
- 中文释义：阿特伍德机是由英国数学家、物理学家乔治·阿特伍德（George Atwood）于1784年发明的一种力学实验装置。它由一个（或多个）定滑轮、跨过滑轮的绳索以及悬挂在绳索两端的质量块（通常质量不同）组成。
- 英文释义： An Atwood's Machine is a classical physics apparatus invented by George Atwood in 1784. It consists of a pulley with negligible mass and friction, an inextensible string passing over the pulley, and two masses (usually unequal) suspended from the ends of the string.
- 核心目的：该装置通过控制两个质量块的质量差，可以产生一个较小的、恒定且易于测量的加速度，使得在实验室条件下精确验证牛顿第二定律（F = ma）和研究匀加速直线运动成为可能。
工作原理 (Working Principle)
- 当两个悬挂的质量不相等（设 m₁ > m₂）时，系统会受到一个净向下的力（即 m₁g - m₂g），该力驱动整个系统（总质量为 m₁ + m₂）产生加速度（a）。根据牛顿第二定律： $$ (m_1 - m_2)g = (m_1 + m_2)a $$ 由此可推导出系统的加速度公式： $$ a = frac{(m_1 - m_2)g}{m_1 + m_2} $$ 这个公式清晰地展示了加速度与质量差成正比，与总质量成反比的关系。
- 阿特伍德机有效地“稀释”了重力加速度（g），使得产生的加速度（a）远小于g，便于在有限的空间和时间内进行精确测量（如使用光电门、打点计时器等）。
应用与教学意义 (Applications & Pedagogical Significance)
- 验证牛顿第二定律：通过测量不同质量组合下的加速度，并与理论计算值进行比较，可以直接验证 F_net = m_total * a。
- 研究匀加速直线运动：系统在恒定净力作用下做匀加速直线运动，可用于测量加速度、速度、位移以及验证相关的运动学公式（如 s = (1/2)at²）。
- 引入理想模型概念：在理论分析中，通常假设滑轮无质量、无摩擦，绳子不可伸长且无质量，这有助于学生理解物理学中建立理想模型的方法。
- 基础物理教学：它是全球高中和大学基础物理实验室中最常见、最重要的经典实验之一，对于学生理解力、质量和加速度之间的关系至关重要。

引用参考来源：

HyperPhysics Concepts - Georgia State University: Atwood's Machine (权威物理学教育网站)
Britannica: George Atwood (权威百科全书，介绍发明者及装置背景)
《普通物理学教程：力学》（高等教育出版社） - 相关章节详细描述了阿特伍德机的原理、公式推导及实验方法。 (国内权威物理教材)
Khan Academy Physics: Atwood Machine (知名在线教育平台，提供详细原理讲解和推导)
MIT OpenCourseWare - Physics I: Classical Mechanics: 相关课程讲义及实验指导 (世界顶尖理工学院公开课资源，包含对阿特伍德机的深入分析)

网络扩展解释

阿特伍德机（Atwood machine）是一种经典的力学实验装置，由英国物理学家乔治·阿特伍德于1784年发明，主要用于研究匀变速直线运动规律、测量重力加速度及验证牛顿运动定律。以下是其核心原理和应用的详细解释：

结构与基本原理

理想化模型
阿特伍德机由两个质量分别为( m_1 )和( m_2 )的物体（通常( m_2 > m_1 )）通过无质量、不可伸长的轻绳连接，跨过无摩擦、无质量的滑轮组成。
- 当( m_1 = m_2 )时，系统处于静力平衡状态。
- 当质量不等时，系统产生匀加速运动，加速度远小于自由落体加速度( g )，便于实验观测。
动力学分析
根据牛顿第二定律，两物体的加速度可通过以下公式推导：
- 张力( T )与重力的合力提供加速度：
  [ T - m_1 g = m_1 a quad text{（向上加速）} m_2 g - T = m_2 a quad text{（向下加速）} ]
- 联立方程可得系统加速度：
  [ a = frac{(m_2 - m_1)g}{m_1 + m_2} ]
- 滑轮角加速度（若考虑转动惯量）为( alpha = frac{a}{r} )，其中( r )为滑轮半径。

主要应用

测量重力加速度( g )
通过已知质量差和测得加速度，可反推重力加速度：
[ g = frac{a(m_1 + m_2)}{m_2 - m_1} ]
实验中通过微小质量差（如( m_2 = m_1 + Delta m )）降低加速度，延长运动时间以提高测量精度。
验证运动定律
- 匀变速运动：通过位移与时间平方的关系验证匀加速特性。
- 机械能守恒：比较系统势能变化与动能增量（需修正滑轮转动动能）。
教学演示
直观展示张力、加速度与质量的关系，帮助学生理解牛顿定律的矢量性和系统分析思路。

实验改进与扩展

光电门计时：通过测量物体通过光电门的时间计算瞬时速度，提高数据精度。
附加质量块：在某一物体上临时添加质量块，研究加速度变化的动态过程。

注意事项

理想条件：实际实验中需尽量减小滑轮摩擦和空气阻力，绳子需轻质且不可伸长。
误差来源：滑轮转动惯量、绳子弹性等非理想因素可能导致理论值与实测值偏差。

如需更完整的公式推导或实验设计案例，可参考（搜狗百科）和（高权威性实验解析）。