Das zweite Newtonsche Gesetz besagt, dass die auf ein Objekt wirkende Kraft in direktem Zusammenhang mit der Beschleunigung steht. Das Gesetz wird als F = mxa formuliert, wobei F = Kraft, a = Beschleunigung und m = Masse von das Objekt in Bewegung. In Bezug auf die Maschine von Atwood beschleunigt eine Kraft, die der Differenz der aufgehängten Gewichte entspricht, die Gesamtmasse m1 + m2.
Für zwei Massen, die an einer Atwood-Maschine hängen, ist die Beschleunigung laut Hyperphysics der Georgia State University numerisch gleich. Ist eine der beiden Massen m2 größer als die andere m1, beschleunigt das System in die von m2 vorgegebene Richtung. Die Nettokraft ergibt sich aus Fnet = m2 x Schwerkraft – m1 x Schwerkraft, was der Differenz der beiden Gewichte entspricht. Die Beschleunigung ergibt sich aus der Nettokraft geteilt durch die Gesamtmasse (m1 + m2). Somit ist a = ((m2-m1) x g) /(m1+m2). Das System geht von vernachlässigbarer Reibung und Riemenscheibenmasse aus.
Das Bewegungsgesetz besagt, dass eine Erhöhung einer Kraft, die auf ein sich bewegendes Objekt einwirkt, die Beschleunigung erhöht, vorausgesetzt, die Masse des Objekts bleibt konstant. Bleibt die Kraft konstant, nimmt aber die Masse zu, bremst das Objekt ab. Somit stehen Masse und Beschleunigung in einem umgekehrten Verhältnis.
