Fizica în școală - Cradle lui Newton

Acest populare jucării, suveniruri inventate de actorul englez Simon Prebble în 1967, iar astăzi este adesea găsit pe birouri în birouri și birouri, și pot fi plasate în Muzeul Fizică. Puteți juca la nesfârșit cu ea, uita la bilele swinging (cum să se uite la apă sau foc de funcționare). Dar știind că aceasta ilustrează legea conservării impulsului și conservarea energiei, nu numai că nu împiedică, ci oferă, de asemenea, un sentiment special de observație.

Uită-te în animație așa cum funcționează, de respingere 1, 2 sau 3 a balonului.

Dacă respingeți prima minge și eliberați energia și impulsul său va fi trecut neschimbat prin trei mijloc mingea ultima, care va dobândi aceeași viteză și se ridică la aceeași înălțime. El, la rândul său, va transfera impuls și energia lanțului înapoi la prima minge. pendul Extreme va oscila și bile de mediu se va odihni. În cazul în care nu a existat nici o pierdere de energie mecanică datorită activității de frecare și forțe elastice, oscilațiile vor continua pentru totdeauna, dar ele sunt amortizate, deoarece în sistemele mecanice reale sunt întotdeauna forțe disipative.

Este interesant faptul că prima minge trece de ultimul impuls nu este în mod direct, ci prin intermediul granulelor medii care rămân staționare. Pictura seamănă cu răspândirea undelor elastice în solide, și anume transmiterea perturbație energiei de deformare elastică și elastică fără transferarea materiei (de exemplu, sunet). (Întrebare: va trimite atât impulsul dacă vom lăsa cele două extreme ale mingea, iar mediul a fost înlocuit vergea metalică suspendat?)

Luați în considerare cazul simplu în cazul în care o minge în mișcare se ciocnește cu aceeași minge de odihnă (leagăn lui Newton doar două bile). Infruntarea elastic și central (se observă în leagăn Newton perfectă a lui). Pentru a găsi viteza de bile după ciocnire elastică, este necesar să se scrie ecuația legii conservării impulsului pentru un astfel de sistem și ecuația legii de conservare a energiei și de a rezolva sistemul de ecuații rezultat. Rezultatul este cunoscut: se deplasează bila se oprește și de repaus dobândește prima treaptă de viteză.

Leaganul lui Newton trece prima minge și a doua oprește impuls mingii. Noi nu vedem cum devine a doua minge un impuls din prima, nu am „vedea“ spărgător de grevă lui. Dar este doar în modelul ideal al unui calculator, dar dacă te uiți adevăratul leagănul lui Newton, putem vedea că mingea vizibil „frison“, adică se deplasează la viteza primită, dar într-un mod mic. Dar el are timp pe această cale scurtă pentru a da un impuls pentru a treia minge. Același lucru cu mingea a treia, etc. Ultimul mingea nu este în fața lui, care trec impulsul lor, așa că se mișcă liber, ridicandu-se la o înălțime h, apoi se întoarce, și totul se repetă în direcția opusă.

Puteți cumpăra de-a gata „Cradle lui Newton“, sau de a face ei înșiși. Granulele trebuie suspendate pe două benzi înclinate una de alta încât planul de oscilație de perle este menținută constantă, iar șocurile erau centrale. Cradle lui Newton este cel mai mare din lume se află în Kalamazoo (Michigan, Statele Unite ale Americii). It 16 mingi de bowling, fiecare cântărind 6,8 ​​kg, suspendat în filamente lungi 6,1 m la o înălțime de 1 m deasupra podelei.

bowling bile este că există unele persoane din Babov demolare a facut Cradle lui Newton este rece