Wie Funktioniert Newtons Wiege?

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Egal, ob sie es als newtons wiege oder als executive ball clicker kennen - die chancen stehen gut, dass sie das pädagogische schreibtischspielzeug gesehen haben, das sich der erklärung zu widersetzen scheint. Das gerät besteht aus einer reihe von fünf metallkugeln, die an drähten aufgehängt sind.

Egal, ob Sie es als Newtons Wiege oder als Executive Ball Clicker kennen - die Chancen stehen gut, dass Sie das pädagogische Schreibtischspielzeug gesehen haben, das sich der Erklärung zu widersetzen scheint. Das Gerät besteht aus einer Reihe von fünf Metallkugeln - die so positioniert sind, dass sie sich kaum berühren -, die durch dünne Drähte an einem Rahmen aufgehängt sind.

Wenn ein Ball an einem Ende der Wiege von den anderen gezogen und dann losgelassen wird, schlägt er den nächsten Ball in der Wiege, der bewegungslos bleibt. Der Ball am anderen Ende der Reihe wird jedoch in die Luft geschleudert, schwingt dann zurück und schlägt die anderen Bälle, wodurch die Kettenreaktion erneut in umgekehrter Reihenfolge beginnt.

Wie funktioniert Newtons Wiege? Das Gerät kann mit einigen der grundlegenden Prinzipien der Physik und Mechanik erklärt werden (wie von Sir Isaac Newton, René Descartes und anderen theoretisiert).

Newtons Wiege demonstriert treffend das Prinzip der Impulserhaltung (Masse mal Geschwindigkeit). Dieses Prinzip besagt, dass bei einer Kollision zweier Objekte der Gesamtimpuls der Objekte vor der Kollision gleich dem Gesamtimpuls der Objekte nach der Kollision ist.

Mit anderen Worten, wenn der erste Ball von Newtons Wiege mit dem zweiten kollidiert, bleibt der erste Ball stehen, aber sein Schwung bleibt nicht verloren, es wird nur der zweite Ball übertragen, dann der dritte, dann der vierte, bis der letzte Ball erreicht wird Ball. Sie erleben diese Impulserhaltung, als der letzte Ball mit fast dem gleichen Moment wie der erste Ball in die Luft schwingt. Wenn also zwei Kugeln an einem Ende der Vorrichtung in die Luft gehoben und losgelassen werden, schwingen zwei Kugeln am gegenüberliegenden Ende als Antwort.

Dieses ständige Klicken der Kugeln ist auch ein Beweis für das Newtonsche Gesetz der Energieerhaltung, das besagt, dass Energie nicht erzeugt oder zerstört werden kann, sondern dass sie Formen verändern kann. Newtons Cradle demonstriert diesen letzten Teil des Gesetzes recht gut, da er die potentielle Energie einer Kugel in kinetische Energie umwandelt, die über die Kugellinie übertragen wird und letztendlich dazu führt, dass die letzte Kugel nach oben geschwungen wird.

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Videoergänzungsan: Newtons Pendel - Newton's Cradle Kugelstoßpendel.




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