Wie funktioniert Newtons Wiege?
Ob Sie es wissen, als Newton Wiege oder der Executive Ball-Clicker, die Chancen sind, dass Sie das pädagogische Schreibtisch Spielzeug gesehen haben, das Erklärung zu trotzen scheint. Das Gerät besteht aus einer Reihe von fünf Metallkugeln — positioniert, um gerade noch einander berühren – unterbrochen von einem Frame von dünnen Drähten.
Wenn eine Kugel an einem Ende der Wiege ist weg von den anderen gezogen und losgelassen, trifft es den nächsten Ball in die Wiege gelegt, die unbeweglich bleibt. Aber der Ball am entgegengesetzten Ende der Zeile wird zurückgeworfen in die Luft, dann Schaukeln um die anderen Kugeln, die Kettenreaktion wieder in umgekehrter Reihenfolge starten zu schlagen.
Wie funktioniert Newtons Wiege? Das Gerät lässt sich mit einigen der grundlegenden Prinzipien der Physik und Mechanik (als theoretisiert von Sir Isaac Newton, René Descartes und andere).
Newtons Wiege veranschaulicht treffend das Prinzip der Erhaltung der Dynamik (Masse mal Geschwindigkeit). Dieses Prinzip besagt, dass wenn zwei Objekte kollidieren, die gesamte Dynamik der Objekte vor der Kollision die gesamte Dynamik der Objekte nach der Kollision entspricht.
Das heißt, wenn der erste Ball des Newtons Wiege kollidiert mit der zweiten, der ersten Kugel hält, aber seine Dynamik nicht verloren, nur auf den zweiten Ball, dann der dritte, dann der vierte übertragen, bis den letzte Ball erreicht. Sie Zeuge dieser Impulserhaltung, als der letzte Ball mit fast den gleichen Schwung wie die erste Kugel in die Luft schwingt. Also, wenn zwei Kugeln in der Luft an einem Ende des Gerätes gehoben und veröffentlicht, werden dann zwei Kugeln auf der gegenüberliegenden Seite Antwort schwingen.
Diese kontinuierliche Klicken der Kugeln ist auch Beweis für Newtons Gesetz der Erhaltung der Energie, die besagt, dass Energie kann nicht erzeugt oder vernichtet werden, sondern, dass es Formen ändern kann. Newtons Wiege zeigt dieser letzte Teil des Gesetzes recht gut, wie es die potenzielle Energie eines Balles in kinetische Energie umwandelt, die auf der ganzen Linie von Kugeln übertragen wird und letztlich führt das nach oben schwingen, der die letzte Kugel.
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