A segunda lei de Newton afirma que a força que atua sobre um objeto está diretamente relacionada à aceleração. A lei é formulada como F = mxa, onde F = força, a = aceleração e m = massa de o objeto em movimento. Em termos da máquina de Atwood, uma força igual à diferença nos pesos suspensos acelera a massa total, m1 + m2.
Para duas massas penduradas em uma máquina Atwood, a aceleração é numericamente a mesma, de acordo com a Hiperfísica da Georgia State University. Se uma das duas massas, m2, for maior que a outra, m1, o sistema acelera na direção ditada por m2. A força resultante é dada por Fnet = m2 x gravidade - m1 x gravidade, que é a diferença entre os dois pesos. A aceleração é dada pela força resultante dividida pela massa total (m1 + m2). Assim, a = ((m2-m1) x g) /(m1 + m2). O sistema assume fricção e massa da polia insignificantes.
A lei do movimento significa que aumentar a força que atua sobre um objeto em movimento aumenta a aceleração, desde que a massa do objeto permaneça constante. Se a força permanecer constante, mas a massa aumentar, o objeto desacelera. Assim, massa e aceleração estão inversamente relacionadas.
