Hva er Newtons vugge?

Newtons vugge er en enhet som brukes til å demonstrere bevaring av fart og kinetisk energi. Den består av en serie identiske baller, vanligvis fem eller syv, hver festet av to strenger med like lengde som en ramme og bare berører hverandre. Newtons vugge, først produsert i 1967, er et populært skrivebordsleketøy. Enheten er så navngitt fordi den demonstrerer fysikklover diskutert i Sir Isaac Newtons 1687 -arbeid, Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica . Imidlertid var den franske fysikeren Abbé Mariotte fra 1600 -tallet den første som demonstrerte loven om påvirkning mellom kropper som styrer bevegelsen av en Newtons vugge.

For å bruke en Newtons vugge, blir den første ballen i den ene enden av enheten plukket opp og droppet. Den overfører energi gjennom mellomkulene før den forårsaker ballen helt i enden for å svinge opp. Når ballen går ned, gjentar handlingen. De midterste ballene beveger seg tilsynelatende ikke, mens de to på endene klapper opp og ned. En lignende effektkan sees hvis to eller tre baller blir plukket opp og droppes; Det samme antallet baller i den andre enden vil svinge opp og ned, og eventuelle baller som er igjen i midten vil forbli stasjonære.

Newtons vugge er populært brukt i fysikklasserom for å vise at kinetisk energi og momentum er bevart i kollisjoner. Selv om dette er en forenklet forklaring, og de enhetlige ballene og kablene og begrensede bevegelsen i Newtons vugge gjør det til en spesiell sak, ikke alltid anvendelig for situasjoner i den virkelige verden, gir leken en nyttig visuell for studenter og kan gjøre vitenskapen morsom.

Den originale designen av Newtons vugge, markedsført av skuespiller Simon Prebble, brukte stålkuler på en treramme. Senere ble en elegant kromramme den vanlige designen. Verdens største Newtons vugge, designet av Chris Boden, er på offentlig visning i Kalamazoo, Michigan. Den er laget av syv 15 pund (6,8 kg) BOwling baller suspendert fra taket med 20 fot (6,1 m) kabler og brukes regelmessig til vitenskapelige demonstrasjoner.