Inúmeros foram os métodos desenvolvidos para a
obtenção da relação entre o espaço
percorrido por um móvel e o tempo necessário para o percorrer. A
máquina de Atwood assume um lugar de destaque neste estudo. Com efeito
ela foi, durante quase dois séculos, até muito recentemente, o
melhor instrumento que se inventou para esse estudo.
A máquina de Atwood do Gabinete de Física da Universidade de
Coimbra é, sem dúvida, uma das suas mais valiosas peças,
não pela qualidade do seu material ou pela beleza das suas linhas, mas
por ser um dos primeiros exemplares da famosa máquina de Atwood, da
própria época do seu inventor, e também por ter feito
parte do material científico enviado de Londres por João Jacinto
de Magalhães, cientista português mundialmente conhecido no seu
tempo. Dalla Bella, no Index, cita como referência
bibliográfica o opúsculo que Magalhães publicou em
Londres, em 1780, e que consiste numa carta endereçada a Volta em que o
nosso compatriota lhe descreve a máquina inventada por Atwood. Dalla
Bella sentia-se orgulhoso por o seu Gabinete de Física possuir tal
objecto e por isso agradecia a Deus o benefício. Assim se lhe refere no
Physices Elementa (Tomo I, p. 60): "eximia Machina Celeberrimi Atwoodi,
quae, Deo dante, in Theatro Physices ostendemus".
Como é sabido a máquina de Atwood consiste essencialmente numa
roldana de eixo horizontal em cuja gola passa um fio comprido, o qual sustenta
dois corpos de massas iguais, um em cada extremidade. Colocando um dos corpos a
nível bastante superior ao do outro, e sobrecarregando aquele com outro
corpo de muito menor massa, o sistema move-se na vertical, com movimento
uniformemente acelerado cuja aceleração, maior ou menor, depende
dos valores das massas iguais dos corpos que estão suspensos e da massa
do corpo que se adicionou.
Para minimizar o efeito do atrito sobre o eixo da roldana, esta apoia-se sobre
a periferia de outras quatro roldanas o que permite grande mobilidade da
primeira. O conjunto está instalado no alto da máquina, sobre
duas colunas paralelas de madeira, sendo suportado por uma coluna
cilíndrica também de madeira que se eleva sobre uma base em forma
de cruz. Nos extremos de cada braço da base existe um parafuso de
madeira, de grandes dimensões, que serve para nivelar a máquina.
As duas colunas (réguas), ao longo das quais correm as duas partes do
fio de suspensão das massas, estão graduadas em polegadas, de 0 a
72, com cada polegada subdividida em 10 partes iguais. Estas réguas
permitem medir os espaços percorridos pelos corpos suspensos do fio.
Nelas podem ainda ser instalados acessórios para a
realização das experiências. Assim, ao longo delas podem
mover-se, e fixarem-se nelas, 3 cursores, dos quais um cheio e dois anulares. O
cursor cheio permite definir a posição final do movimento e os
outros dois servem para reter as sobrecargas que, em algumas
experiências, são colocadas sobre os corpos. Cada um dos corpos
suspensos é um pequeno disco de latão, de 4,4 cm de
diâmetro, de cujo centro se eleva uma haste metálica de
8 cm.
Numa outra coluna, está instalado um relógio de pesos com sua
pêndula, a qual, ao mover-se, fazia soar, de segundo em segundo, uma
campainha montada no alto do mostrador. No centro deste, bem como na
superfície da pêndula, lê-se a seguinte
inscrição: J. H. Magellan Lusitanus invenit atque fieri
Curavit Londini. João Jacinto de Magalhães não
só nos informa que acompanhou a construção, em Londres,
deste exemplar da máquina de Atwood, como nos declara que o
pêndulo que ali se encontra é de sua invenção. Nos
vários trabalhos publicados por esse compatriota insigne apontamos, a
propósito, a Notice des instrumens d'Astronomie, de Geodesie, de
Physique, etc. faits dernierement à Londres par ordre de la Cour
d'Espagne: aves le précis de leur construction, qualités et
Perfectionnements nouveaux, par J. H. de Magellan gentilhomme
portuguais, etc. A Londres, etc. MDCCLXXX. É neste
trabalho que Magalhães se refere ao pêndulo de sua
invenção.
Também existe no Gabinete de Física uma caixa de madeira com a
mesma inscrição, B.III.582, que
se lê na
máquina. A caixa, com as dimensões 32 x 27 x 21,5 cm, apresenta
várias divisórias e nela
se guarda uma colecção
de peças de latão que seriam utilizadas como cargas e sobrecargas
na máquina de Atwood.
Após a redacção do Index de 1788, dalla Bella
adquiriu novas máquinas, a que atribuiu números de
identificação a seguir a 580 (número do último
instrumento deste Index). Algumas destas máquinas foram ainda
incluídas no Index impresso de 1790, tendo sido, no entanto, nele
colocadas junto das máquinas do mesmo tipo. É o caso da
máquina de Atwood que tem a inscrição B.III.ai.582 e que,
por outro lado, está descrita no Index de 1790 sob o
número 83, logo a seguir à máquina de Poleni, que tem o
número 82.