阿特伍德機英文解釋翻譯、阿特伍德機的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 Atwood machine

分詞翻譯：

阿的英語翻譯：

【機】 ar-

特的英語翻譯：

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

伍的英語翻譯：

army; five

德的英語翻譯：

heart; mind; morals; virtue

機的英語翻譯：

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

專業解析

阿特伍德機（Atwood's Machine），在漢英詞典語境下，通常指一種經典的物理學實驗裝置，主要用于演示和驗證牛頓運動定律（特别是牛頓第二定律）以及勻加速直線運動的規律。其核心構成是一個輕質且可忽略摩擦的定滑輪，一根跨過滑輪的輕質不可伸長的細繩，以及懸挂在繩子兩端的兩個質量塊。

詳細解釋：

基本定義與結構 (Basic Definition & Structure)
- 中文釋義：阿特伍德機是由英國數學家、物理學家喬治·阿特伍德（George Atwood）于1784年發明的一種力學實驗裝置。它由一個（或多個）定滑輪、跨過滑輪的繩索以及懸挂在繩索兩端的質量塊（通常質量不同）組成。
- 英文釋義： 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：該裝置通過控制兩個質量塊的質量差，可以産生一個較小的、恒定且易于測量的加速度，使得在實驗室條件下精确驗證牛頓第二定律（F = ma）和研究勻加速直線運動成為可能。
工作原理 (Working Principle)
- 當兩個懸挂的質量不相等（設 m₁ > m₂）時，系統會受到一個淨向下的力（即 m₁g - m₂g），該力驅動整個系統（總質量為 m₁ + m₂）産生加速度（a）。根據牛頓第二定律： $$ (m_1 - m_2)g = (m_1 + m_2)a $$ 由此可推導出系統的加速度公式： $$ a = frac{(m_1 - m_2)g}{m_1 + m_2} $$ 這個公式清晰地展示了加速度與質量差成正比，與總質量成反比的關系。
- 阿特伍德機有效地“稀釋”了重力加速度（g），使得産生的加速度（a）遠小于g，便于在有限的空間和時間内進行精确測量（如使用光電門、打點計時器等）。
應用與教學意義 (Applications & Pedagogical Significance)
- 驗證牛頓第二定律：通過測量不同質量組合下的加速度，并與理論計算值進行比較，可以直接驗證 F_net = m_total * a。
- 研究勻加速直線運動：系統在恒定淨力作用下做勻加速直線運動，可用于測量加速度、速度、位移以及驗證相關的運動學公式（如 s = (1/2)at²）。
- 引入理想模型概念：在理論分析中，通常假設滑輪無質量、無摩擦，繩子不可伸長且無質量，這有助于學生理解物理學中建立理想模型的方法。
- 基礎物理教學：它是全球高中和大學基礎物理實驗室中最常見、最重要的經典實驗之一，對于學生理解力、質量和加速度之間的關系至關重要。

引用參考來源：

HyperPhysics Concepts - Georgia State University: Atwood's Machine (權威物理學教育網站)
Britannica: George Atwood (權威百科全書，介紹發明者及裝置背景)
《普通物理學教程：力學》（高等教育出版社） - 相關章節詳細描述了阿特伍德機的原理、公式推導及實驗方法。 (國内權威物理教材)
Khan Academy Physics: Atwood Machine (知名線上教育平台，提供詳細原理講解和推導)
MIT OpenCourseWare - Physics I: Classical Mechanics: 相關課程講義及實驗指導 (世界頂尖理工學院公開課資源，包含對阿特伍德機的深入分析)

網絡擴展解釋

阿特伍德機（Atwood machine）是一種經典的力學實驗裝置，由英國物理學家喬治·阿特伍德于1784年發明，主要用于研究勻變速直線運動規律、測量重力加速度及驗證牛頓運動定律。以下是其核心原理和應用的詳細解釋：

結構與基本原理

理想化模型
阿特伍德機由兩個質量分别為( m_1 )和( m_2 )的物體（通常( m_2 > m_1 )）通過無質量、不可伸長的輕繩連接，跨過無摩擦、無質量的滑輪組成。
- 當( m_1 = m_2 )時，系統處于靜力平衡狀态。
- 當質量不等時，系統産生勻加速運動，加速度遠小于自由落體加速度( g )，便于實驗觀測。
動力學分析
根據牛頓第二定律，兩物體的加速度可通過以下公式推導：
- 張力( T )與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）} ]
- 聯立方程可得系統加速度：
  [ a = frac{(m_2 - m_1)g}{m_1 + m_2} ]
- 滑輪角加速度（若考慮轉動慣量）為( alpha = frac{a}{r} )，其中( r )為滑輪半徑。

主要應用

測量重力加速度( g )
通過已知質量差和測得加速度，可反推重力加速度：
[ g = frac{a(m_1 + m_2)}{m_2 - m_1} ]
實驗中通過微小質量差（如( m_2 = m_1 + Delta m )）降低加速度，延長運動時間以提高測量精度。
驗證運動定律
- 勻變速運動：通過位移與時間平方的關系驗證勻加速特性。
- 機械能守恒：比較系統勢能變化與動能增量（需修正滑輪轉動動能）。
教學演示
直觀展示張力、加速度與質量的關系，幫助學生理解牛頓定律的矢量性和系統分析思路。

實驗改進與擴展

光電門計時：通過測量物體通過光電門的時間計算瞬時速度，提高數據精度。
附加質量塊：在某一物體上臨時添加質量塊，研究加速度變化的動态過程。

注意事項

理想條件：實際實驗中需盡量減小滑輪摩擦和空氣阻力，繩子需輕質且不可伸長。
誤差來源：滑輪轉動慣量、繩子彈性等非理想因素可能導緻理論值與實測值偏差。

如需更完整的公式推導或實驗設計案例，可參考（搜狗百科）和（高權威性實驗解析）。