Qu'est-ce que le berceau de Newton?
Le berceau de Newton est un appareil utilisé pour démontrer la conservation de la quantité de mouvement et de l'énergie cinétique. Il consiste en une série de boules identiques, généralement cinq ou sept, attachées chacune par une ficelle de même longueur à un cadre et se touchant juste. Le berceau de Newton, fabriqué en 1967, est un jouet de bureau populaire. L'appareil porte ce nom car il démontre les lois de la physique discutées dans l'ouvrage de Sir Isaac Newton de 1687, Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica . Cependant, le physicien français du XVIIe siècle, l'abbé Mariotte, fut le premier à démontrer la loi de l'impact entre corps qui régit le mouvement du berceau de Newton.
Pour utiliser un berceau de Newton, la première balle à une extrémité de l'appareil est ramassée et laissée tomber. Il transfère de l'énergie à travers les balles du milieu avant de provoquer la balle vers le haut. Lorsque la balle descend, l'action se répète. Les balles du milieu ne bougent apparemment pas, alors que les deux sur les extrémités claquent de haut en bas. Un effet similaire peut être observé si deux ou trois balles sont ramassées et lâchées. le même nombre de balles à l’autre bout va osciller de haut en bas et toutes les balles restant au milieu resteront immobiles.
Le berceau de Newton est couramment utilisé dans les classes de physique pour montrer que l'énergie cinétique et la quantité de mouvement sont conservées lors de collisions. Bien que ce soit une explication simpliste, et que les billes et les câbles uniformes et le mouvement restreint dans le berceau de Newton en fassent un cas spécial, pas toujours applicable aux situations du monde réel, le jouet fournit un visuel utile aux étudiants et peut rendre la science amusante.
La conception originale du Newton's Cradle, commercialisée par l'acteur Simon Prebble, utilisait des billes d'acier sur un cadre en bois. Plus tard, un cadre chromé élégant est devenu la conception commune. Le plus grand berceau de Newton au monde, conçu par Chris Boden, est exposé au public à Kalamazoo, dans le Michigan. Composé de sept boules de bowling de 15 livres (6,8 kg) suspendues au plafond par des câbles de 6,1 m (20 pieds), il est régulièrement utilisé pour des démonstrations scientifiques.