Vad är Newtons vagga?

Newtons vagga är en anordning som används för att visa bevarande av fart och kinetisk energi. Den består av en serie identiska bollar, vanligtvis fem eller sju, var och en fäst med två strängar av samma längd till en ram och bara vidrör varandra. Newtons vagga, som först tillverkades 1967, är en populär skrivbordsleksak. Enheten heter så eftersom den visar fysiklagar som diskuterats i Sir Isaac Newtons verk från 1687, Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica . Men den franska fysikern från 1600-talet Abbé Mariotte var den första som demonstrerade lagen om påverkan mellan organ som styr rörelsen av en Newtons vagga.

För att använda en Newtons vagga, plockas upp den första bollen i ena änden av enheten. Den överför energi genom de mellersta bollarna innan den får bollen längst bort att svänga upp. När bollen släpps upprepas handlingen. De mellersta bollarna rör sig tydligen inte, medan de två på ändarna klackar upp och ner. En liknande effekt kan ses om två eller tre bollar plockas upp och tappas; samma antal bollar i andra änden kommer att svänga upp och ner, och alla bollar som finns kvar i mitten förblir stillastående.

Newtons vagga används populärt i fysikklassrum för att visa att kinetisk energi och momentum bevaras i kollisioner. Även om detta är en förenklad förklaring, och de enhetliga bollarna och kablarna och den begränsade rörelsen i Newtons vagga gör det till ett speciellt fall, inte alltid tillämpligt i verkliga situationer, ger leksaken en användbar bild för studenterna och kan göra vetenskapen kul.

Den ursprungliga designen av Newtons vagga, marknadsförd av skådespelaren Simon Prebble, använde stålkulor på en träram. Senare blev en elegant kromram den vanliga designen. Världens största Newtons vagga, designad av Chris Boden, visas på allmänheten i Kalamazoo, Michigan. Den är tillverkad av sju 15-kilos (6,8 kg) bowlingbollar upphängda från taket med 20 fot (6,1 m) kablar och används regelbundet för vetenskapliga demonstrationer.